ラズパイでopen jtalkを使ってみる('ω')ノ

今回は、前作ったうさぎさんのロボットをしゃべらせたいと思います('ω')ノ

お口を描いたらさらにかわいくなりました♡♡♡

riderid.hatenablog.com

前回から少し変更しまして、UNOからNANOに変えてうさぎさんの頭部にarduinoが入るようにしました('ω')ノ

あと、首のサーボモーターはarduino制御だったものをラズパイ制御に変更したいと思います('ω')ノ

arduinoと目のLED基盤は既にはんだ付けしております('ω')ノ

サーボモーターは黒霧島のカップが高さがちょうどよかったので、くりぬいてはめました('ω')ノ

使うものはラズパイ４、スピーカーです('ω')ノ

ドンキで1500円くらいのかわいいスピーカーを買ってきました('ω')ノ

ラズパイとスピーカーをつなぎます('ω')ノ

open jtalkのモジュールをインストールします('ω')ノ

下記をコマンド入力します

sudo apt-get install open-jtalk open-jtalk-mecab-naist-jdic hts-voice-nitech-jp-atr503-m001

echo "こんにちは"|open_jtalk\

-x /var/lib/mecab/dic/open-jtalk/naist-jdic\　（辞書）

-m /usr/share/hts-voice/nitech-jp-atr503-m001/nitech_jp_atr503_m001.htsvoice\　（音声データ）

-ow /tmp/voice.wav　（保存するファイルの指定）

とコマンド入力します。その後

aplay /tmp/voice.wav　で再生します

ここでは改行していませんが、\で改行できます

オプションは、

-x　　辞書の指定

-m　  音声データの指定

-ow　 wavファイルの指定

となっています('ω')ノ

しゃべりました('ω')ノ

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ただ、かなりおっさん声でかわいいウサギさんには似合わないので、次はめいちゃんの音声を使ってかわいくしていきたいと思います('ω')ノ

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ADS1115を使ってみた('ω')ノ

今日はAD変換をしてみました('ω')ノ使ったのはHiLetgoのADS1115です('ω')ノ

4チャンネル16ビットでI2cアドレス設定可能です('ω')ノ

リンク

ピンヘッダー付き！お得！

はんだ付けします('ω')ノ

 VDDに3.3v、GNDにGND、SCL、SDAをそれぞれ繋いで確認してみます('ω')ノ

i2cdetect -y 1 とコマンド入力します

0x48で認識されました('ω')ノ

ライブラリをインストールします('ω')ノ

sudo pip3 install adafruit-circuitpython-ads1x15 とコマンド入力します('ω')ノ

githubにサンプルコードがあったのでお借りしました('ω')ノコードはこんな感じです

で、でたーーーー

終わり('ω')ノ

csvデータをFFTする('ω')ノ

前回はcsvファイルをグラフ化するところまでやりました('ω')ノ

riderid.hatenablog.com

今回はデータを高速フーリエ変換（FFT）していきたいと思います('ω')ノ

FFTのコードはこちらです。scipyのfft関数を使います('ω')ノ

df = pd.read_csv('ファイル名', names=['time', 'voltage'])　でcsvファイルを読み込みます

フーリエ変換したい方のvoltageの列をdfとします

F = sfft.fft(df[:999])　で信号dfに対する999点の離散フーリエ変換をFFTで計算します

実行するとこんなグラフが出ます

0Hzの所にピークが来ています

DC成分でしょうか？？なんかしら影響が出てしまっているのかと思います。。

とりあえずF[0]=0　として０Hzの成分を0にします

その時のグラフがこちら('ω')ノ

左右対称のグラフが出てきました('ω')ノ

F_abs = np.abs(F)　は999個のデータからなるベクトルで、499を中心に線対称です

スペクトルは信号の周波数成分の大きさを表します

ここでのサンプリング周波数は1000Hzなので、ナイキスト周波数は500Hzです

F[0]からF[499]までの499個の間隔で500Hzを表します

どこの山が大きいのか見てみたいと思います('ω')ノ

nonzero()関数で欲しいインデックスを取得します('ω')ノ

10000よりも大きいものを抽出してみました

1、2、3、5番の周波数の成分があることがわかります('ω')ノ

今回は適当なデータを使いましたが、次回は分類してみたいと思います('ω')ノ

MyoWareを使ってみる③csvファイル作成からグラフ化まで('ω')ノ

前回データをラズパイのほうに読み込みました('ω')ノ

riderid.hatenablog.com

今回はこのデータをcsvファイルにしたいと思います('ω')ノ

その後、libreoffice、pandasでそれぞれでグラフ化してみます('ω')ノ

Arduinoから送られてきたデータをラズパイ側でcsvファイルにします

コードはこんな感じです('ω')ノ

f = open('data.csv', 'w')　でdata.csvというファイルを開きます

open()は2つの引数をとり、（filename, mode)で、filenameはファイル名です

modeは　'r'…読み取り専用、'w'…書き込み専用、'a'…追記専用　となっています

また、'b'とするとバイナリモードで開かれます

csv.writer(f, lineterminator = "/n")　でファイルに書き込みます

lineterminator = "/n"　では改行コードを指定しています

np.array([count, value])　では、count（1-9991までの数字）とvalue（受信データ）でリストを作ります

write.writerow(x)　でcsvファイルに1行ずつ書き込みます

先ほどarray()でリストを作ったのはwriterow()の引数が2次元以上の配列だからです

これが 数字だとエラーが出ます

これをtime.sleep(0.01)　で0.01sごとに繰り返します

最後は　f.close()　でファイルを閉じます

0.01sごとに1000のデータをとるので、10s分のデータになります

こんな感じでcsvファイルができました('ω')ノ

次にグラフを作ります('ω')ノ

まずはlibreofficeのExcelもどきで出してみたいと思います('ω')ノ

sudo apt install libreofficeとコマンド入力し、libreofficeを入れます

挿入（insert）のタブからグラフ（chart）を選択します('ω')ノ

こんな感じでグラフができました('ω')ノ

次に、pandasを使ってグラフ化していきたいと思います('ω')ノ

pip install pandas をコマンド入力して、pandasをインストールします

コードはこんな感じです('ω')ノ

pd.read_csv('ファイル名')　でcsvファイルを読み込みます

plt.plot(df['time'], df['voltage'])　でtime列とvoltage列を指定してプロットします

グラフが表示されました('ω')ノ

次回はFFTで使えるデータを作りたいと思います('ω')ノ

ではまた('ω')ノ

MyoWareで筋電をとる②ic2でラズパイへ転送('ω')ノ

前回はArduinoでMyoWareを使ってみました('ω')ノ

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今回はサーボを動かすのと、ラズパイへデータを送ってみたいと思います('ω')ノ

ラズパイへの接続方法はi2cです

riderid.hatenablog.com

サーボのコードはこちらを参照ください

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Arduinoでのコードはこんな感じ('ω')ノ

Wire.onRequest(send)　でラズパイから要求されたときに送る関数を指定します。ここでは、send()関数としています

send()関数は　Wire.write(analog.Read(A0))　でマスターへ1バイトをキューに送ります

値が500以上の時サーボが動くようにしています

こんな感じ('ω')ノ

ラズパイのコードです

while True　で値を読み込ませて無限ループさせています

Ctrl+Cで止められます('ω')ノ

とりあえず今日はこんな感じ('ω')ノ

MyoWareで筋電をとる①Arduinoで動作確認('ω')ノ

今日は、MyoWareで筋電データを使ってみます('ω')ノ

リンク

ラズパイにはAd変換がないのでAD変換器代わりにArduinoでセンサーから値を読み取ります

それを前回のi2c通信でラズパイのほうへ送ります('ω')ノ

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ということで早速やっていきます('ω')ノMyoWareと本体と生体パッドです

中身はこんな感じ('ω')ノ

一番右の銀色の部分が中間筋電極で、測定したい筋に貼ります

その隣の銀色の部分が端筋電極で、測定したい筋の端っこに貼ります

びよんと延びた黒い部分が参照電極で、測定したい筋とは異なる筋に貼ります

とりあえずピンヘッダーをはんだ付けします('ω')ノ

Arduinoとつなぎます('ω')ノ

どのピンが何なのかはセンサー本体にかいてあります。＋、－、信号の3つです

＋は3.3Vへ、－はGND、信号はA0へつなぎます

生体パッドを付けます('ω')ノめっちゃねちゃねちゃしてます。。

ねちゃ。。。

Arduinoのコードです

Serial.begin(9600)　でシリアル通信を開始します。9600はデータ送信速度です

analogRead(A0)　でA0からアナログデータを読み取ります。UNOではA0-5までok

Serial.println(value)　でPCにデータを送信します

delay(10)　を使って10msごとに繰り返します

実行してシリアルプロッタを見るとこんな感じになります('ω')ノ

連動して動く！！

ではまた('ω')ノ

うさちゃんロボットを作る②('ω')ノ

前回、ちゃんと動作することを確認しました('ω')ノ

次はLEDを目に埋め込むために基盤にはんだ付けしていきます('ω')ノ

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使うのは片面ユニバーサル基盤です

リンク

こんな感じで使いたい大きさにカットします('ω')ノ

はんだセットを用意します

はんだごて、はんだごての台、はんだ、はんだ吸いです

付けるのはLEDと抵抗、ピンです

 ブレッドボードで組んだ回路通りにくっつけます

はんだごてで付けていきます（汚い）

なんとか終わりました('ω')ノ
こんな感じです('ω')ノ

動作確認します('ω')ノ

ちゃんと点きました～～！！！よかった！！！

ということで、うさぎさんの目にはめてみます

うごいた～～～！！！かわいい！！！完成です('ω')ノ

手を近づけると目が光って首を振り出します('ω')ノ

かわいい

こわい

これからこのうさぎさんに話しかけたら反応してくれたり、しゃべってくれるような要素を追加出来たらなと思います('ω')ノ

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