He realizado las primeras pruebas de la parte pneumática del whack-a-mole. A veces comprar en Aliexpress es realmente complicado. Quería unos pistones pneumáticos de una sola acción con retorno de muelle, y he recibido unos pistones de doble acción. El título del producto y las fotos del producto no concordaban. Creo que al final estos pistones de doble acción me irán bien, aunque al final necesitaré el doble de solenoides (2 solenoides por pistón, tal com se ve en el video).

El compresor que utilizo es el más simple que he encontrado. Me ha costado 10e de segunda mano, y es bastante ruidoso, pero haré una buena amortiguación del sonido. Un compresor de más potencia y con calderín sería ideal, pero el precio se incrementaría mucho.

Así pues, el material que se necesita para hacer esta prueba es: compresor, pistón pneumático, dos solenoides (válvulas pneumáticas), 2 rácores para los pistonse, 4 rácores para los solenoides, una T, y tubo de 6mm. El siguiente paso será la parte electrónica: un arduino y los relés para controlar todos los solenoides.

Enlaces:

La nueva recreativa que haremos es un whack-a-mole (aunque tengo otros proyectos por acabar…). Es un proyecto de neumática, y tenía ganas de hacer uno, aunque trabajar con aire comprimido, pistones y solenoides es sensiblemente más caro que trabajar sólo con electrónica.

I qué es un whack-a-mole? Es un juego arcade, que viene de los Estados Unidos pero aquí también se puede ver en ferias, donde unos topos salen de los agujeros de la mesa, y se tienen que golpear con un mazo para que se vuelvan a esconder. Cuanto más topos, más puntos. El juego se complica porque salen varios topos al mismo tiempo y la velocidad se va incrementando.

De aquí viene la expresión inglesa This is like playing whack-a-mole. Precisamente to whack significa golpear, y mole es un topo. Y la expresión describe la situación donde te surgen de golpe muchas tareas a las que atender, y a medida que las vas haciendo te surgen más, y no das abasto. Igual que en el juego, donde has de ir dando mazazos a los topos y te vuelves loco. En España se tradujo por guacamole, que suena igual pero que no tiene nada que ver con el sentido original de la palabra. Por ejemplo el juego de guacamole de la marca MB (ver video de la publicidad).

Así pues, he empezado a reunir el material: pistones, válvulas neumáticas, compresor barato, rácores, tubos, arduino, y una tira de NeoPixels para hacer el display, que quizás esto será la parte más interesante pues quiero hacer dos displays de tres dígitos bien gordos y chulos.

Este ha de ser un proyecto diferente y divertido. Lo que es una incógnita es si el presupuesto final compensará es esfuerzo.

Enllaços:

Estoy avanzando en el proyecto del Pinball B2S, aunque ahora tengo faena porque estoy haciendo un par de máquinas. Estoy a punto de pintar de blanco el mueble, y antes de pintar he de hacer algún agujero más. Pero antes de hacer los agujeros que me faltan, he de disponer todos los componentes en su posición final.

Así que he cogido el ordenador sobre el que he estado haciendo las pruebas, y lo he desmantelado todo. Es lástima porque es un ordenador que conseguí hace un par de meses a un buen precio y que tiene una caja muy insonorizada y una fuente de alimentación muy buena. Como se ve en la foto, a parte del ventilador de la fuente de alimentación, tiene tres ventiladores más y un disipador de la CPU muy grande. Es una buena máquina con una placa ASUS P5Q-E y un Intel Core 2 Quad Q9550 a 2.83GHz. Tiene 4GB de RAM, en alguna mesa de pinball que he jugado creo que sería mejor tener 8GB de RAM, pero de momento lo dejaré así. Cogí este ordenador porque llevaba la gráfica NVidia GeForce 240, que aunque no es muy potente ya lo había probado en otra màquina con muy buen resultado.

Así pues he desmontado la placa, la fuente, la gráfica, el disco duro, un conector USB, todos los cables, … i lo he dispuesto todo sobre la base del pinball. Al principio quería hacer un cajón en la parte trasera de manera que se pudiese acceder a todos los componentes del ordenador sin tener que desmontar la pantalla. Pero com se ve, en la parte trasera tengo la fuente d alimentación y tres ventiladores. Espero no tener que acceder nunca al ordenador, pero si se diese el caso, se tendrá que sacar el vidrio y la pantalla del playfield, tampoco será tanto trabajo.

En la foto no están todos los componentes. Falta un IPAC, todos los botones y cables, y toda la electrónica de la TV. Pero no es problema, veo que tengo suficiente sitio, y además se puede podner algún componente en los laterales.

Tenía ganas de hacer el plunger analógico, pero de momento prefiero acabar la máquina y más adelante ya miraré de meterlo. Ahora veo que la altura del mueble podría haber sido 2 o 3 cm menos alto, pero da igual, lo que importa es que las proporciones entre la pantalla del backglass, el mueble principal, y las patas, sea la correcta. De hecho, me quedará un pinball pequeñito: es un mini virtual pinball. Tenía ganas de hacer uno de pequeño antes de meterme en un pinball de dimensiones reales. Como no se podrá jugar de pie, supongo que lo mejor será jugar sentado en una silla. Ya veremos.

El proyecte en la wiki:

Finalmente ya he finalizado el curso de Inteligencia Artificial. Estas últimas horas he hecho el examen final, tipo test. Cuando tenga un poco de tiempo me gustaría repasar algún concepto y volverme a mirar el proyecto del Sudoku y los algoritmos que allá hemos utilizado. Y de cara este verano releer el libro Computational Beauty of Nature, donde había algún capítulo sobre redes neuronales.

Me ha interesado sobretodo la parte del Machine Learning, y de cara el curs que viene me gustaría hacer algún curso en este campo. Ya veremos.

Manos a la obra! Ya tengo las 200 mesas configuradas, tengo las dos pantallas, el ordenador, botones, IPAC. He de pensar qué monedero le meto, y me gustaría poner un plunger analógico. Pero el caso es que ya puedo empezar a construir el mueble.

De hecho, este es un mini virtual pinball. Es mini porque las pantallas que utilizo son de 24inch para el playfield, y de 17 inch para el backglass. Como es la primera máquina que construyo de este tipo, la pienso como una prueba. La idea es meterle unas patas, pero no tengo claro todavía cómo hacerlo. Se pueden comprar patas de pinball por Internet, pero quiero contener al máximo el presupuesto de este proyecto. Otra posibilidad sería no poner patas, y que la máquina repose sobre la mesa.

La primera vez que construyes una máquina es un aprendizaje sobre la marcha de las cosas con que nos podemos encontrar. Se han de tomar muchas decisiones: medidas, posicionamiento de los componentes, materiales,… Es un proceso de toma de decisiones. Por tanto, nos lo hemos de tomar como un prototipo, y en el trayecto adquirimos un know-how que nos servirá para futuras máquinas (esperamos que haya más).

Para los vinilos de esta máquina todavía no he tomado ninguna decisión, seguramente se basará en la mesa Jacs to Open. Seguramente no serán vinilos, sino que la pintaré con plantillas, una técnica que no he probado. Otras posibilidades de diseño que me han gustado mientras probaba las mesas: Free Fall, Fast Draw, Harlem Globetrotters, Jumping Jack, King Rock, Star Trek.

He aparcado un tiempo el proyecto de la máquina de dardos por dos motivos. El primero que estoy haciendo un curso de edx.org de Inteligencia Artificial. Y después porque tengo ganas de acabar un virtual pinball de dos pantallas.

Ya tengo configuradas 200 mesas de pinball en modo B2S (Backglass to Screen). Esto significa que tenemos dos pantallas: el playfield (la pantalla principal); y la pantalla que hace de backglass, donde hay el score y otros efectos visuales. He tenido que transformar todas las mesas FS (FullScreen) que tenía a B2S, siempre que haya sido posible. Y he buscado otras mesas chulas hasta llegar a las 200.

La foto que he escogido para ilustrar el post es la mesa Centigrade 37, una mesa Gottlieb de 1980 muy chula que he descubierto.

Por otra parte estoy construyendo el mueble (lo ensearé en los próximos posts), y me queda decidir qué mesa esogeré para las artes. También he de resolver otros aspectos técnicos como el plunger analógico.

Estoy haciendo el curso ColumbiaX: CSMM.101x de Inteligencia Artificial de edx.org. De hecho. ya lo estoy acabando. Ya estamos en la última semana, y para mi suerte, el último proyecto ya lo tengo entregado y me ha llevado menos faena de lo que me pensaba, sin especiales contratiempos. Ahora sólo me falta hacer el examen final que será el 23 de abril, Sant Jordi.

Los proyectos que se han realizado, todos ellos en Python, son:

  • Proyecto 1: Search Algorythms. BFS, DFS,… Se ha resuelto el 8-puzzle
  • Proyecto 2: Adversarial Search and Games. Se ha resuelto el juego del 2048, que de hecho yo lo he jugado bastante. Este proyecto me costó bastante, y efectivamente llegué a 2048 en una ocasión combinando diferentes heurísticas.
  • Proyecto 3: Machine Learning. Había tres problemas diferentes: I. Perceptron Learning Algorithm; II. Linear Regression; III. Classification
  • Proyecto 4: Constraint Satisfaction Problems. Aquí resolvimos el juego del sudoku con los algoritmos del AC-3 y del backtracking.
  • Proyecto 5: NLP, Natural Language Processing. Un proyecto muy interesante. Había un train data de 25000 comentarios de películas, valoradas del 0 al 10. Y después también hi havía un test data de 25000 comentarios que se tenían que valorar después de entrenar el sistema.

El resumen de las semanas ha sido:

  • Week 1: Introduction to AI
  • Week 2: Intelligent Agents and Uniformed Search
  • Week 3: Heuristic Search
  • Week 4: Adversarial Search and Games
  • Week 5: Machine Learning I
  • Week 6: Machine Learning II
  • Week 7: Machine Learning III
  • Week 8: CSP
  • Week 9: Reinforcement Learning
  • Week 10: Logical Agents
  • Week 11: AI Applications: NLP

Por suerte el curso ya se está acabando porque me ha tomado más tiempo del que tenía y del que quería dedicarles. Pero realmente ha sido interesante y exigente, y me he tenido que poner las pilas con el Python. Realmente el tema de las estructuras de datos, y las diferentes librerías que se han utilizado con Python, son muy potentes.

Intentaré seguir leyendo cosas sobre Inteligencia Artificial (IA) y Machine Learning (ML).

NOTA: todavía no tengo acabado el proyecto de la máquina de dardos, y de hecho me doy cuenta de que el problema de acertar dónde ha tocado el dardo y qué puntuación tiene, a parte de un problema de CV (Computer Vision), también es un problema de ML (Machine Learning).

Espero que la versión 0.0.12 sea la última antes de mezclar todo el código con la detección y calibracinó de los dards, que utiliza dos cámars web i la librería OpenCV.

La principal novedad de las últimas versiones es que ahora se puede rectificar una entrada de los dardos. Desgraciadamente, ahora tengo claro que no se podrá conseguir una fiabilidad del 100% en la detección de los dardos, o sea que más vale pensar en la lógica que nos permitirá rectificar la puntuación de los dardos. Además de anular el punto y restablecer el estatdo anterior, se propone los puntos más próximos, que son los más probables. Por ejemplo, si hemos detectado D20 y es un error, los puntos más probables son MISS, 20, D1 iyD5.

He puesto colores en la consola, com se ve en la foto, pues la idea es que en la máquina se podrá jugar en esta interficie de consola. Sólo falta mezclar el subsistema de detección. Así pues, la parte gráfica, basada en SDL (ya he hecho pruebas de la migració a SDL), y la interface de los botones que necesitaré, lo dejaré para el final de todo.

Los juegos implementados son el 301 (y sus variantes), Cricket, Count-Up, Halve It y Round the Clock. El código está pensado para que sea fácil añadir nuevos juegos de dardos en caso de que sea necesario. Se puede jugar de 1 a 4 jugadores. El código de momento no prevee jugar por equips, es una mejora que se deja para más adelante si fuese necesario.

El proyecto se encuentra en GitHub:

Ya tengo el prototipo del mueble, y ya puedo empezar a hacer pruebas para detectar los dardos. Como se ve en el video, la detección es muy buena. Si nos fijamos en la configuración, la webcam esta en el mismo plano XY que la diana. Esto creo que tiene ventajas en la detección del dardo; y desventajas: necesitaré 2 webcams, y posiblemente 3 webcams para posicionar con fiabilidad el dardo en la diana.

Utilizamos la librería OpenCV sobre C++, i el flujo básico consiste en hacer una captura de la webcam; lanzar el dardo; y hacer otra captura. Entonces se hace la diferencia de las imágenes; se convierte a binario; se aplica una máscara para eliminar buena parte del dardo. En este momento hemos de ver la part de abajo del dardo, y la punta bien clara. Tenemos un número limitado de puntos blancos. Con estos puntos calculamos el momento, que sería el centro de gravedad de los puntos. Y haciendo un bucle sobre todos los puntos puedo detectar el punt más inferior, que sería la punta del dardo. Finalmente, para eliminar posibles errores, calculo la distancia entre la punta y el momento, que ha de ser un valor pequeño.

Aún queda mucha faena. Por una parte, hay que traducir la detección del dardo a los posibles sectores donde está el dardo. Después añadir otra webcam. Y si añado una tercera webcam, seguramente necesitaré algún USB Hub. El objetivo es utilizar una sola Raspberry Pi 3 para todo el proyecto.

Hace unos días construí el primer prototipo de mueble, y ya hicimos unas cuantas pruebas para detectar los dardos. He sacado bastantes conclusiones del primer prototipo, y he llegado a la conclusión de que hay que hacer un mueble nuevo, con unas nuevas dimensiones.

La primera consideración es la distancia de la webcam a la diana. Con la webcam con la que estoy haciendo las pruebas (Creative Live! Cam Sync HD), la distancia de la webcam al centro de la diana ha de ser como mínimo de 46 cm. Otro tema importante es que el plano de la cámara ha de coincidir exactamente con el plano XY de la diana (esta es la manera cómo yo abordo la posición de las cámaras, evidentmente necesitaré dos cámaras, o quizás tres). La iluminación ha de ser uniforme, y sobretodo, la construcción ha de ser sólida. La clave está en que cuando hago la sustracción entre una captura y la siguiente (en la que se ha lanzado un dardo), la diferencia entre las imágenes ha de ser realmente la detección del nuevo dardo (no tiene que haber ningún tipo de ruido).

Ya he estado haciendo pruebas con el nuevo prototipo, y hay que decir que los resultados han sido muy buenos (haré un post y un video próximamente), o sea que puedo afrontar con optimismo la parte más crítica del proyecto.

Com se ve en la imagen, la idea que tengo del mueble es integrar una pantalla de 15 pulgadas justo debajo de la diana, y meterle también tres o cuatro botones que necesitaré para interactuar con el software. La parte del software la tengo bastante avanzada, pero ahora me tengo que centrar más en la detección de los dardos.

Otro tema que tengo que hacer los próximos días es convertir la posición del dardo en la puntuación de la diana. No es necesario decir que con una sola cámara (en el mismo plano XY que la diana) esto es imposible, se necesitarán dos cámaras mínimo.

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