Создание робота с уникальным характером на базе Gemini API и Arduino Uno Q: мой опыт

Здравствуйте, Хабр! Возможно, вам когда-либо приходила в голову мысль о создании робота, способного не только выполнять базовые команды, такие как «двигайся вперёд» или «поверни налево», но и реагировать на ваши действия, например, обижаться на нелепые вопросы или весело реагировать на появление кота? У меня тоже была такая мечта, и я решил воплотить её в жизнь. В этой статье я поделюсь опытом создания «гипер-интерактивного» робота за несколько вечеров. Для этого проекта я использовал Arduino Uno Q, элементы программирования на Python и Google Gemini Robotics API. Мой робот не обладает руками или ногами, но у него есть колёса, матричное лицо и уникальный характер. **Концепция: «Мозг» и «Мышцы»** Одной из основных проблем при создании роботов своими руками является вычислительная мощность. Arduino хорошо справляется с управлением моторами, но ей не хватает возможностей для обработки данных. Raspberry Pi, напротив, обладает необходимыми вычислительными ресурсами, но имеет свои особенности в управлении аппаратным обеспечением в реальном времени. Я решил разделить функции между двумя компонентами: * **MPU (Main Processing Unit)**: мощный «мозг», работающий на Python, который отвечает за восприятие окружающего мира, обработку информации и взаимодействие с большой языковой моделью (LLM). * **MCU (Microcontroller Unit)**: «мышцы», реализованные на Arduino, которые управляют сервоприводами, светодиодами и датчиками. **Аппаратная часть: компоненты робота** Мой робот состоит из следующих компонентов: * **Arduino Uno Q**: основной элемент проекта, оснащённый встроенной LED-матрицей 12x8, что позволяет создать «лицо» робота без дополнительных проводов. * **Шасси**: двухколёсная платформа дифференциального типа. * **Сервоприводы**: два сервопривода постоянного вращения. * **Глаза**: два красных светодиода, подключённые к пинам 2 и 3, чтобы придать роботу немного зловещий вид. * **Датчики**: аналоговый датчик расстояния для предотвращения столкновений со стенами. * **Периферийные устройства**: USB-веб-камера, микрофон и колонка, подключённые к «мозгу» робота. Схема подключения компонентов достаточно проста. **Программное обеспечение: вдохнём жизнь в робота** 1. **Arduino (C++)**: код для микроконтроллера отвечает за обработку команд, поступающих от Python, и управление аппаратными компонентами. Особенностью является реализация эмоций робота. С помощью библиотеки Arduino_LED_Matrix можно отображать различные выражения на встроенной матрице R4. Я определил несколько «кадров» для отображения эмоций: спокойствие, счастье, грусть, гнев и удивление. Команды от Python передаются в формате: L90;R90;E1;Y11, где: * L/R: скорость моторов (90 — стоп). * E: идентификатор эмоции. * Y: состояние глаз (11 — оба горят, 10 — горит левый и так далее). 2. **Python (The Brain)**: здесь происходит основная обработка данных. Мы используем Google Gemini Robotics ER 1.5 Preview, мультимодальную модель, способную «видеть» изображения и понимать контекст. Ключевым элементом является System Prompt, в котором мы объясняем модели её роль и возможности управления своим «телом».