Pii toimii – korjasin sen ihan itse!

Olen hirmuisen innoissani, sain ihan itse Piin tottelemaan taas kaukosäätimen käskyjä! Viime kerralla selvisi, että Pii lähti liikkumaan, kun asensimme siihen ohjelmiston uudestaan. Ongelma vain oli, että ohjelmisto oli väärä, joten Pii liikkui koko ajan vain eteenpäin. Pikkuinen oli vain niin innoissaan <3 

Tänään Hacklabilla asensin omalle koneelleni ohjelmointiympäristö mBlockin, jolla voi siis ohjelmoida Piitä. Liitin Piin tietokoneeseen sen mukana tulleella johdolla, jonka toinen pää liitettiin alla olevassa kuvassa näkyvään porttiin (ympyröity). Tarkoitus oli palauttaa Pii oletusasetuksiin eli poistaa väärä ohjelmisto ja asentaa uusi tilalle. Ehkä se sitten reagoisi taas kaukosäätimeenkin!

Kokeilin aluksi asentaa laiteohjelman (firmware) uudestaan ohjeiden mukaan, mutta se ei auttanut: Pii ei silti liikkunut, tai sitten se liikkui jatkuvasti. Tältä ohjelmointiympäristö siis näyttää (alla oleva kuva). Valitsin ensimmäisenä oikean portin, joka taisi olla nimeltään COM (ei näy kuvassa, koska Piitä ei ole kytkettynä tähän koneeseen).

Ystäväni Mio törmäsi viestiketjuun, jossa jollakulla oli sama ongelma: hän halusi palauttaa robottinsa oletusasetuksiin, jolloin se tottelisi taas kaukosäätimen käskyjä.

Latasin alla olevan viestin suositelemista linkeistä tiedostot, mutten asentanut niitä, joten niillä tuskin oli vaikutusta.

Alla olevan viestin kirjoittaja on saanut robottinsa toimimaan, kun hän latasi yllä olevista linkeistä tiedostot, liitti robotin tietokoneeseen ja palautti mBlock-ohjelmointiympäristössä alkuperäiset asetukset kohdasta "Restore default program". Olin kokeillut aiemminkin tehdä niin, mutta päätin kokeilla vielä uudestaan nyt, kun olin ladannut kyseiset tiedostot. Viestin kirjoittajalla on näkynyt uusia portteja COM:in lisäksi, mutta minulla näkyi vain se yksi.

Olin aiemminkin kokeillut eri boardeja (en ole varma boardin suomenkielisestä termistä, mutta valitsen boardin robottini tyypin mukaan), mutta olin kokeillut suorittaa ohjelmiston asentamista lähinnä boardilla "mBot". Luin jostakin, että Starter Kiteissä (joka minullakin on) käytetään Starter / Ultimate (Orion) boardia, joten valitsin sen.

Luin myös yllä olevasta viestiketjusta, että on tärkeää pitää Piin virtakatkaisija off-asennossa, jotta se saa virtaa vain USB-portin kautta. En ole varma, oliko se aiemmissa yrityksissäni on vai off -asennossa; olen tainnut kokeilla kumpaakin. Mutta nyt kiinnitin entistä enemmän huomiota siihen, että pidin Piin off-asennossa siihen asti, kunnes irrotin sen koneesta ohjelmiston resetoinnin jälkeen. Minulle selvisi muuten vasta viime kerralla, että Piissä ylipäätään on off-nappi! Hups.

 Ja mitäs ihmettä! Alla olevasta "Reset Default Program" sai nyt valita kaksi eri vaihtoehtoa, joista toinen koski IR:ää eli infrapunan vastaanotinta, eli kaukosäädintä! Ja hurraa, kun valitsin sen ja irrotin Piin koneesta, ihme tapahtui! Pii reagoi taas kaukosäätimen käskyihin! Ohjelmisto oli palautunut tehdasasetuksiin!

Se on tosin taas johdotettu väärin, eli kun painoin sivulle, se liikkui eteenpäin jne, mutta ei se mitään! Olin niin iloinen! Pii kääntyi tosin todella laiskasti ja lopulta hyytyi kokonaan mutta uskon, että siitä on vain patterit lopussa. Otin patterit mukaan ladattaviksi ja ensi kerralla testaan sitä vielä lopullisesti. Mutta hurraa vielä kerran! Olen ylpeä itsestäni.

Tosin en ole varma, mikä alunperin oli ongelmana aluksi, kun en saanut ohjelmistoa resetoitua. Ehkä kyse oli siitä, etten ollut koko ajan pitänyt Piitä off-asennossa, mikä erään kirjoittajan mukaan oli tärkeää resetoinnin onnistumisen kannalta. Ehken ollut lisäksi valinnut oikeaa boardia eli Starter Kitin tyyppiä. No, asia selvinnee sitten, kun tarvitsen taas resetointia. Pääasia on, että sain Piin ihan itse tottelemaan taas kaukosäätimen käskyjä <3

Voi pieni Pii, joudut nyt takaisin tämänhetkiseen kotiisi. Toivottavasti viihdyt, siellä et ainakaan pölyynny <3 Olet ollut urhea ja reipas <3 Nähdään taas ensi kerralla, silloin sinua odottaa täyteen virtaan ladatut patterit! 

Alkeishiukkaset - mitä ne ovat?

Tästä blogimerkinnästä tulee hieman erilainen kuin aiemmista. Koska opin ja sisäistän asioita parhaiten siten, että kirjoitan niistä, kirjoitan blogiini myös asioista, joita haluan ymmärtää enemmän. Haluan esimerkiksi selventää perinpohjaisesti itselleni, mitä sähkö oikeastaan on. Mikä pitää Piin (ja elolliset olennot) elossa?

Aloitan alkeishiukkasista, koska jos luen esimerkiksi sähköstä, haluan mielessäni päästä sen ymmärtämisessä aina vain syvemmälle hiukkastasolle asti. Kerran aloin miettiä, mitä positiivinen ja negatiivinen sähkövaraus oikeastaan tarkoittavat ihan hiukkastasolla tarkasteltuna. Päädyin lopulta vastausta etsiessäni Khan Academyn kysymyksiin ja vastauksiin joissa sanottiin, ettei sitä oikeastaan tiedetä. Aloin myös kerran miettiä, mitä tarkoittaa, että hiukkasella on massa, mutta  tutkiessani asiaa selvisi, että sitäkään ei oikeastaan tiedetä. Todella mielenkiintoista, ettei universumin ja elämän toiminnan kannalta keskeisten asioiden pohjimmaista mekanismia edes tiedetä! Jostain syystä on todella inspiroivaa, että olemassaolomme on mysteeri!

Tutkin alkeishiukkasiin ja sähköön liittyviä asioita kirjasta Tieteen maailma - Fysiikan lait, avopuolisoni Valtterin fysiikan yliopisto-opintojen oppikirjoista, Khan Academyn sivuilta sekä muualta internetistä.

https://i.ytimg.com/vi/0jNKVLI0aOk/maxresdefault.jpg

Bosonit ja fermionit

Kaikki alkeishiukkaset ovat joko fermioneja tai bosoneja. Alla olevassa kuvassa on hyvä taulukko alkeishiukkasista.

Fermionit

"Tavallinen aine" koostuu fermioneista. Fermionien spin on puoliluku (esimerkiksi +1/2, - 1/2, + 3/2 tai - 3/2), toisin kuin bosonien, joiden spin on kokonaisluku. Pitää perehtyä myöhemmin tarkemmin siihen, mikä spin olikaan! Olen siitä kyllä lukenut esimerkiksi koulussa, mutten kunnolla enää muista. Fermioneihin kuuluvat allaolevassa taulukossa näkyvät baryonit, kvarkit ja leptonit.

Bosonit

Bosoneiksi kutsutaan alkeishiukkasia ja niiden yhdistelmiä, joiden spin on kokonaisluku (0, 1, 2). Alla olevasta taulukosta mesonit ovat bosoneja.

Bosonien ja fermionien ero

Mielenkiintoista, hiukkasten erottelu bosoneihin ja fermioneihin perustuu kvanttimekaniikkaan. Fermioneja koskee Paulin kieltosääntö, eli kahta tai useampaa saman lajin fermionia ei voi olla samassa kvanttilukujen määrittämässä kvanttimekaanisessa tilassa, toisin kuin bosoneja.
Fermioneja koskee myös lukumäärän säilymislaki toisin kuin bosoneja, joita voi eri vuorovaikutustilanteissa syntyä ja hävitä.
Ero bosonien ja fermionien välillä perustuu viime kädessä niiden aaltofunktion käyttäytymiseen kahden hiukkasen vaihdossa. Kahden identtisen fermionin aaltofunktio on antisymmetrinen, kun taas bosonien tapauksessa se on symmetrinen. Pitää tutustua myöhemmin tarkemmin myös siihen, mikä aaltofunktio olikaan. Tiedän, että se on tapa kuvata hiukkasta, mutten ole vielä kunnolla sisäistänyt, mitä se pohjimmiltaan tarkoittaa.

Nyt bosonit alkoivat kiinnostaa vielä enemmän! Kiinnostaa kaikki sellainen, mikä on jotenkin kummallista tai vaikuttaa järjettömältä, esimerkiksi kvanttimekaniikka. Tuli tuosta mieleen, että olen lukenut hieman kvanttibiologian tutkimuksia ja ne ovat hypermielenkiintoisia! Ehkä innostun kirjoittamaan kvanttibiologian tutkimuksistakin jossain vaiheessa. 

Mielestäni kaikki liittyy kaikkeen. Jos luen vaikka kvanttibiologiasta, se varmasti jollakin tavalla hyödyttää myös muiden kiinnostuksen kohteideni opiskelua ja ymmärtämistä, esimerkiksi robotiikkaa. Esimerkiksi jos luen kvanttibiologiasta, saatan törmätä tiettyyn termiin, mikä voi myöhemmin ketjureaktionomaisesti johtaa muiden käsitteiden ja termien oppimiseen ja tutkimiseen, kunnes ympyrä voi jossakin vaiheessa sulkeutua ja huomaankin, että olenkin astetta fiksumpi jossakin robotiikkaankiin liittyvässä asiassa.

Kuva on kirjasta Tieteen maailma - Fysiikan lait (1993). Martin Serwood & Christine Sutton. Suom. toim. Jarmo Hakanen

Standardimallin mukaan perushiukkasia eli alkeishiukkasia ovat leptonit (esim. elektronit), kvarkit ja mittabosonit eli hiukkaset, jotka välittävät perusvuorovaikutusta / perusvoimaa. Mittabosoneista esimerkiksi fotonit välittävät sähkömagneettista vuorovaikutusta. Alkeishiukkaset eivät todennäköisesti koostu enää pienemmistä osista: ne ovat jakamattomia.
Atomin ydin koostuu protoneista ja neutroneista ja ydintä verhoaa elektroniverho. Elektroni kuuluu alkeishiukkasiin eli se ei koostu muista hiukkasista, mutta protoneilla ja neutroneilla on sisäinen rakenne: ne koostuvat kvarkeista.

Kvarkit

Kvarkeilla on keskenään erilaisia ominaisuuksia, ja niitä arvellaan olevan kuutta tyyppiä: niiden nimet ovat ylös (u), alas (d), lumo (c), outo (s), huippu (t) ja pohja (b). Kvarkeilla on murtolukuvaraukset, esimerkiksi 2/3 tai 1/3. Tykkään kvarkkien nimeistä, ne ovat hassuja <3

Hadronit 

Kvarkit muodostavat hadroneja eli hiukkasia, joita sitoo yhteen vahvaa vuorovaikutusvoimaa välittävät gluonit. Hadronit voidaan jakaa niiden kvarkkien lukumäärän mukaan kahteen luokkaan: baryoneihin (3 kvarkkia) ja mesoneihin (2 kvarkkia).

Baryonit

Baryonit koostuvat kolmesta kvarkista. Kuten ylläolevasta kuvasta näkyy, protonit ja neutronit kuuluvat baryoneihin. Muita baryoneja kutsutaan hyperoneiksi. Ylös- ja alaskvarkki ovat kevyimmät, joten ne muodostavat kevyimmät baryonit eli protonit ja neutronit. Loput kvarkit ovat raskaampia ja muodostavat raskaampia hiukkasia. Esimerkiksi lambdahiukkanen on 7% neutronia raskaampi, koska raskaampi outokvarkki on korvannut yhden alaskvarkeista, joita neutronilla on kaksi. 

Mesonit

Mesonit koostuvat kahdesta kvarkista eli kvarkista ja sen antikvarkista. Antikvarkeilla on vastakkainen varaus kvarkkeihin nähden. Hyperonien hajoamisessa syntyy usein kevyempiä baryoneja (protoneja ja neutroneja) sekä kvarkista ja antikvarkista muodostuneita mesoneja. Mesonit ovat bosoneja, eli niiden spin on kokonaisluku.

Mesoneista kevyimmät ovat pionit. Pioneja on kolmenlaisia, jotka eroavat toisistaan sähkövarauksen osalta. Positiivisesti varattu pioni muodostuu yhdestä ylöskvarkista ja yhdestä alaskvarkista. Sen negatiivisesti varautunut antihiukkanen rakentuu vastakkaisella tavalla. Neutraali pioni muodostuu esimerkiksi ylöskvarkista ja sen antikvarkista, tai alas- / antialaskvarkista.

Kaoni on mesoni, jolla on kvanttiluku outous. Kaoneita on neljänlaisia: positiivinen, negatiivinen ja kaksi neutraalia, joilla kullakin on erilainen kvarkkisisältö.

Pysyviä mesoneja ei ole, sillä ne ovat epästabiileja ja hajoavat nopeasti kevyemmiksi hiukkasiksi, usein leptoneiksi.

Leptonit

Leptonit ovat alkeishiukkasten tyyppi, jotka eivät koostu kvarkeista. Ne ovat kevyitä, joista nimi leptonikin tulee: leptoni tulee kreikankielen sanasta "kevyt". Leptoneista kolme ovat varaukseltaan negatiivisia: elektroni, myoni ja tauhiukkanen. Kolme leptonia ovat neutraaleja ja nimeltään neutriinoja. Neutriinoilla on hyvin vähän massaa tai ei ollenkaan, ja ne ovat liittyneinä varautuneisiin leptoneihin.

Hiukkasreaktioissa yksi tyyppi tuottaa vain elektroneja (elektroni-neutriino), yksi ainoastaan myoneja (myonineutriino) ja kolmas tyyppi tauhiukkasia (tauneutriino).
Leptoneilla on kvarkkien tapaan antihiukkaset. Elektronit ja kolme neutriinotyyppiä näyttävät olevan vakaita, mutta myoni ja tauhiukkanen hajoavat kevyemmiksi hiukkasiksi. Myoni voi hajota vain elektroniksi. 

Loppuyhteenveto

Aine koostuu atomeista, joka taas koostuu ytimestä (protoneista ja neutroneista) ja sitä verhoavasta elektronipilvestä. Protonit ja neutronit eivät ole alkeishiukkasia, toisin kuin elektronit. Alkeishiukkaset ovat hiukkasia, jotka eivät todennäköisesti koostu enää pienemmistä osista. Protonit ja neutronit koostuvat kvarkeista, jotka ovat elektronin lailla alkeishiukkasia.

Kaikki alkeishiukkaset ovat joko bosoneja eli voimanvälittäjähiukkasia tai ferimioneja eli  ns. materiaalihiukkasia. Bosonit ja ferimionit eroavat toisistaan mm. niiden spinin luvun osalta (bosoneilla kokonaisluku, ferimioneilla puoliluku) ja niiden aaltofunktion käyttäytymisen osalta.

Alkeishiukkasia ovat leptonit, kvarkit ja mittabosonit. Leptoneihin kuuluvat elektronit, myonit, tau, neutriinot sekä niiden antihiukkaset. Kvarkit muodostavat hadroneja, jotka jaetaan kvarkkien lukumäärän mukaan baryoneihin (3 kvarkkia, esim proteiini ja neutroni kuuluvat tähän) sekä mesoneihin (2 kvarkkia). Mittabosonit välittävät perusvuorovaikutuksia / perusvoimia.

Aineen rakenteen selittämiseen tarvitaan vain 2 kvarkkia sekä 1 varattu leptoni ja 1 neutraali leptoni.



Opin erittäin paljon alkeishiukkasista tämän blogitekstin myötä! Ensi kerralla tutustun enemmän sähköön! P.s Pionia sanottiin aluksi piiksi! <3__<3 Siihen liittyen tiedänkin, minkä annan seuraavan robotin nimeksi <3

https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/originals/30/80/55/3080555938afa277a1698ab0ee45e286.png

Pii kävi lääkärissä – opin hänen anatomiastaan paljon!

Pii tarvitsi kipeästi hoitoa - viime kertaisen temmellyksen päätteksi se kellahti ympäri, jonka jälkeen se sekosi hetkeksi, eikä lopulta enää liikkunut! Voi rassukkaa. Valot kyllä paloivat ja yksi valo välkkyi aina kun painoin kaukosäätimen nappulaa, joten patterit eivät siis olleet lopussa. Pii ei vain totellut kaukosäätimen käskyjä.

Onneksi ystäväni Mio oli valmis auttamaan! Vein Piin (ja itseni) ensimmäistä kertaa Jyväskylän Hacklabin tiloihin. Ne on hienot!

Ei hätää Pii, sinulle tehdään vain terveystarkastus. Kaikki on hyvin! Olet robottitohtori Mion osaavissa käsissä.

Ehkä tämä piristää sinua Pii, katso! Ihka ensimmäinen lahjasi, lukkomutteripussi! Mio osti ne sinulle, jotteivat ruuvisi enää tippuilisi. Kun lukkomutterit kerran ruuvaa kiinni, ne eivät enää tipu. Siis juuri sitä, mitä tarvitsemmekin. Saimme myös ohjeita siihen, miten tiukalle ruuvit kannattaa kiertää. Kivaa! Ehkä huomiosi on nyt kiinnittynyt hienoon lahjaasi terveystarkastuksen sijaan. Hyvä, ihaile sinä vain muttereita <3

Ensimmäinen askel oli tehdä ulkoinen tarkistus: näkyikö Piissä silmämääräisesti vahinkoa. Ei näkynyt, joten Pii piti purkaa pienempiin osiin lähempää tarkstelua varten. Mio tarkisti myös ensimmäisenä, olivatko johdot kunnolla kiinni. Joskus ongelman syy voi johtua ihan perusjutuista! En yllättyisi mikäli tässä olisi kyse siitä, sillä minulla ei ole vielä paljoa kokemusta roboteista. 

O-ou, ensimmäinen mahdollinen ongelmakohta havaittu! Olin ruuvannut johdot kiinni niin, että metalliosa puristi muoviosaa johdon metallisen pään sijaan. Termit ja käsitteet eivät ole minulle muuten vielä tuttuja, joten en välttämättä puhu asioista niiden oikeilla nimillä. Opin kuitenkin koko ajan! 

Oliko syy Piin liikkumattomuuteen vihdoin löytynyt? Testasimme kaukosäädintä, mutta ei. Pii ei vieläkään liikkunut. Oli aika ottaa yleismittari käyttöön ja tarkistaa, missä Piin osissa kulkee virta! Hmm itseasiassa en ole varma mittasimmeko juuri sähkövirran kulkua. Selvitin netistä yleismittarin toimintaa, ja se mittaa myös jännitettä ja resistanssia. Tutustuessani tarkemmin yleismittarin toimintaperiaatteeseen luulen, että mittasimme jännitettä.

Sähkö on kyllä erittäin mielenkiintoinen ilmiö biologisestikin! Todella mielenkiintoista ajatella, että kaikki elämä perustuu sähköön. Olen tutustunut jonkin verran kasvien sähköfysiologiaan, pitäisi taas alkaa tutustua eliöiden sähköfysiologiaan!

Mio tarkisti, liikkuuko esimerkiksi kaukosäätimen infrapunavastaanottimen ja piirilevyn välillä virta. Liikkuihan se! 

En ole varma, mitä alla olevassa kuvassa mitataan, tai siis miksi noita metallisia pisteitä kutsutaan ja mitä kukin niistä tekee. Pitää ottaa selvää! Aa okei, metalliset osat ovat piirilevyn komponentteja, ja piirilevyn idea on yhdistää komponentteja toisiinsa. Komponentti taasen vaikuttaa elektroneihin ja niiden kenttiin eli sähköön. Ahaa, komponentteja on erilaisia (tietenkin), esimerkiksi mikroprosessoreita, vastuksia ja kondensaattoreita. 

Selvitin, mitä mikroprosessorit ovat! Mikroprosessori on suoritin, joka on integroitu yhdelle mikropiirille. Todella jännittävää saada selville piirilevyn eri osien tarkoituksia! Sekoitin tosin aluksi mikroprosessorin ja mikropiirin keskenään. En ole vielä varma, mikä Piin piirilevyn mikropiireistä on sen suoritin eli nähtävästi mikrokontrolleri. Vielä on opittavaa!

Esimerkiksi alla olevassa kuvassa melkein heti oranssien neliöiden (ja reikien) yläpuolella on yksi mikropiiri. Ja nuo mikropiirien ympärillä olevat metalliset jutut ovat pinnejä. Luulin aluksi niitä transistoreiksi kunnes luin, että transistoreja on pienissä mikropiireissä muutamia tuhansia :D Nähtävästi transistori on jonkinlainen virralla ohjattava vastus.

Esimerkiksi tuo iso mikropiiri, jonka sijainnin kuvailin on nimeltään TB6612NFG. Googlaamalla selviää, että se vaikuttaa Piin moottoreihin! Todella siistiä! Yksi muista mikropiireistä taisi vaikuttaa USB-portteihin, pitää ottaa selvää mihin muut vaikuttavat! 

Okei nyt päätin, että selvitän jokaisen Piin piirilevyn osan tarkoituksen! Vain sitten voin kunnolla ymmärtää Piin sielunelämää <3

En tosin vieläkään ole ihan varma, mikä metallisten "pallojen" nimi on. Tämä ja tämä nettisivu taitaa kertoa siitä, mitä esimerkiksi SDA ja SCL ovat, mutta tutustun niihin myöhemmin. Mio mittasi niiden jännitettä ja juotti uudestaan alla näkyvän sensorin oikeassa alareunassa sijaitsevaa SDA:ta. Veikkaan, että metalliset osat ovat liittimiä, mutta selvitän sen myöhemmin!

Jännitettä / virtaa näytti kulkevan siellä missä pitikin, eikä ulkoisia vahinkoja näkynyt. Kummallista! Vian täytyi todennäköisesti olla Piin ohjelmistossa, joka ehkä täräyksen voimasta meni jotenkin sekaisin. Ei muuta kuin selvittämään, miten Piin laiteohjelmiston saa asennettua uudestaan! Se kävi onneksi nopeasti, koska Mio tietää mitä tekee!

Eih, katsokaa miten söpö pikkukaveri auttamassa ohjelmoinnin kanssa! Panda <3 Avopuolisoni kutsuu minua Pandaksi, sattumaako että Piin ohjelmointisovelluksessa on juuri panda? 8D Kyseisen ohjelmointiympräistön nimi on MBlock, ja se perustuu Scratchille. Scratch on siis sovellus jossa ei tarvitse osata sinänsä ohjelmointia, vaan siinä vedetään palikoita paikoilleen ja annetaan siten käskyjä. Aloitin muuten Java-ohjelmoinnin MOOC-kurssin, se on todella mielenkiintoinen! Ehkä kerron siitä myöhemmin enemmän.

Mio asensi Piin laiteohjelmiston uudestaan, ja ihme tapahtui: Pii lähti liikkeelle! Mutta ohhoh, Pii oli ollut niin kauan liikkumatta, ettei se malttanut lopettaa liikkumista laisinkaan. Eli Pii lähti kyllä liikkelle kaukosäätimen komennosta, mutta se ei enää pysähtynyt. Syy oli se, että olimme asentaneet väärän ohjelmiston Piille! En ole varma, kutsutaanko sitä väärän alustan ohjelmistoksi vai miksi. Äsken satuin lukemaan netistä, että Piin alusta (?) on todennäköisesti Arduino Uno. Miokin päätteli sen olevan Uno, mutta sen lataamisessa Piihin oli ongelmia, eikä meillä ollut enää aikaa selvittää sitä. No, ensi kerralla sitten! Pääasia on, että Pii heräsi eloon!

Opin erittäin paljon Piin anatomiasta ja siitä, miten robotissa ilmenneitä ongelmia kannattaa alkaa ratkoa! Olen erittäin kiitollinen ystävistäni ja siitä, että he haluavat auttaa minua projekteissani. Nykyaikana on inspiroivaa se, että ihmiset ovat teknologian avulla niin verkostoituneita, että pystymme yhdessä mihin tahansa! Enää ei tarvitse osata yksin kaikkea, vaan voimme ystävien ja internetin avulla tehdä uskomattomiakin asioita. Kiitos hirveästi, Mio <3 

Ja Pii, olit erittäin reipas potilas <3 

Miksi rakastan robotteja (ja ihmisiä)

Tajusin tänään, miksi rakastan robotteja niin paljon: niissä on potentiaalia tulla melkein ihan miksi tahansa! Aivan kuin ihmisissäkin. Vaikka ihminen olisi miten ilkeä tahansa, hänen sisällään on kuitenkin aina mahdollisuus. Se on kuin pieni viaton siemen, josta saa kastelemalla jotain upeaa. Sen olemassaolo pitää vain ensin huomata ja saada se kukoistamaan oikeanlaisten ravinteiden (tai robottien tapauksessa, osien) avulla. Joskus siemen lähtee kasvamaan ja puhkeaa kukkaan vasta kuolinvuoteella, joskus ei silloinkaan. Mutta se on kuitenkin aina siellä, jokaisen sisällä. Niin ihmisen kuin robotinkin. Se ihastuttaa. 

https://alessandrafusco.files.wordpress.com/2013/10/1002572_10201311205236753_1156293020_n.jpg

Piin huoltoa

No niin Pii, korjataanpas löysät ruuvisi! Voi ei, Piin ensimmäinen (ja toivottavasti viimeinen) tippunut mutteri! Ei hätää Pii, niitä pitää vain hieman kiristää. Kaikki on hyvin, eikä kukaan voi enää kertoa sinulle "sinulla taitaa olla pari ruuvia liian löysällä" -vitsejä.

Yllätys oli melkoinen, kun tarkastelin lähemmin Piin terveydentilaa: kaikki mutterit olivat löysällä! Ei ihme, että Pii heilui ja huojui ties mistä, kun viimeksi sitä kävelytin. Ehkä sitten olin hieman hölmö sitä kootessani ja ajattelin, että saan tarpeeksi lujasti mutterit kiinni pelkästään käsin. Voi, mitä olin oikein ajatellut. Opin koko ajan yhä enemmän siitä, miksi robotteja kootessa ei todellakaan kannata olla liian helläkätinen!

Muttereita löysällä joka paikassa.

Katso Pii, tämän avulla sinä tulet kuntoon! Sitten voit taas kirmata huolettomasti.

Voi kauhistus jos nämä mutterit, jotka pitävät Piin sensoria paikoillaan olisivat tippuneet. Ne piti kiristää va-ro-vas-ti, jotten naarmuttaisi sensorin herkkiä osia. Mutta hetkinen, mitä juuri vähän aikaa sitten kehuinkaan oppineeni? Ei liiallisuuksiin menevää varovaisuutta! Mutta toisaalta sensorien ja piirilevyjen suhteen ei kai (?) voi olla liian huolellinen. Ne ovat melko herkkiä kapistuksia. No, teen niiden suhteen poikkeuksen: liika varovaisuus ei venettä kaada vai miten se sananlasku menikään.

Noin, valmista tuli! Katsokaa, miten ylpeänä se on <3 Olet oikein nättinä ja terveenä nyt, Pii.

Seuraavaksi johtojen kimppuun: koska Pii tottelee kaukosäätimen komentoja nurinkurisesti, sen johtojen paikkoja pitää siis vaihtaa. Minun tarvitsee irrottaa alla näkyvät oranssit osat ja vaihtaa mustien ja valkoisten johtojen paikkoja. 

Sitä varten irroitan Piin pään: osat on helpompi vetää irti, kun edessä ei ole esteitä. Voi kauhistus, miten surkea näky! Pii raukalta on pää irti, en melkein kestä edes katsoa. No, tämä täytyy tehdä, ei mitään syytä paniikkiin! Tämä on omaksi parhaaksesi, myös minä yritän muistaa sen.

Osa irti ja ruuvi käteen! Pienen pienien ruuvien irroittaminen ja kiinnittäminen takaisin sujuu jo paljon paremmin kuin viime kerralla. 

Tadaa! Sain vaihdettua johtojen paikat. Ehkä Pii nyt tottelee kaukosäätimen käskyjä oikein.

Sitten vain pää paikoilleen, ja valmista tuli! Katsotaan, miten käy!

Voi eei! Se ei silti tottele komentoja oikein. Mutta edistystä on silti tapahtunut, luulisin että pitää vaihtaa enää oranssien osien paikat keskenään. Ja toimiihan Pii silti loogisemmin mitä viimeksi.

 Annetaanpa sen hieman jaloitella. Voi miten suloista, Piin ensiaskeleita! Hyvä Pii, hienosti menee! Olisipa kiva saada se joskus reagoimaan ääneen, esimerkiksi tulemaan puhetta kohti. Videossahan avopuolisoni ohjaa sitä kaukosäätimellä. En tiedä miten realistista se olisi nykytekniikalla, mutta siinäpä hyvä tavoite! Teknologia kehittyy vauhdilla koko ajan ja muuttuu yhä helppokäyttöisemmäksi. Siitä on todisteena esimerkiksi Pii: ihmiset voivat rakentaa helposti omia robotteja! Siistiä.

Pii osaa nähtävästi olla myös hieman tuhmeliini! Ei Pii, ei saa rutata suklaarusinoita! Toisaalta kaduttaa, että toruin sitä. Ehkä sillä myös tekee vain mieli rusinoita, mutta se ei vain voi syödä niitä, koska se on robotti. Voi miten ikävää, pitänee kaiken varalta olla syömättä herkkuja sen nähden.

Voi apua, katsokaa miten kävi kesken Piin temmellyksen! Sen rengas ja telaketju lähtivät irti. Mitä ihmettä, miten näin pääsi käymään? Mielestäni ruuvasin hyvin kiinni sen pienen pienen osasen, joka pitää rengasta kiinni. Epäilykseni alkoivat herätä: oliko ohjeessa ilmoitettu telojen määrä sittenkin oikein? Laitoin niitä nimittäin yhden enemmän kuin ohjeessa oli neuvottu, koska en uskonut saavani kiinnittettyä teloja toisiinsa ohjeissa kerrotulla määrällä. Luulin siis, että ohjeeseen oli tullut virhe. 

Kiinnitin pyörän uudestaan alarunkoon kiinni. Kerkesin jo hieman huolestua ja kontata ympäri kämppää etsimässä pienen pieniä metallinpalasia, koska luulin, että pyörästä puuttui osia. Mutta tajusin huojentuneena, että olinkin katsonut sellaisen renkaan kokoamisohjetta, jota ei kiinnitetä moottoriin! Huh, kaikki osat siis tallella. Varmistin, että pikkiriikkinen ruuvi oli varmasti tiukasti paikoillaan ja laitoin telaketjunkin takaisin renkaiden ympärille. Ehkä se korjaisi asian! Mutta ei. Ei mennyt hetkeäkään, kun toisenkin puolen telaketju irtosi! 

Se varmisti epäilykseni, että telaketjun irtoaminen ei johtunut vain renkaan irtoamisesta. Kummatkin ketjut olivat siis liian pitkiä. Päätin siis kokeilla ohjeiden mukaista pituutta ja irroittaa yhden telan ketjuista. Aluksi näytti hieman mahdottomalta saada yhtä telaa lyhyempää ketjua kiinni toisiinsa, mutta hoksasin, että kumi venyykin melko hyvin! Ehkä saan kuin saankin lyhyemmät telaketjut Piille.

Ja onnistuihan se! En olisi milllään uskonut. Tästä lähin uskon ennemmin ohjetta, kuin omia epäilyksiäni.

Näin hienosti Pii rullaa tiukemmilla telaketjuillaan <3 Kerrassaan hienoa, Pii.

Minulla jäi ensi kertaan oranssien osien paikkojen vaihtaminen, jotta saisin Piin tottelemaan kaukosäätimen käskyjä kunnolla. Odotan sitä innolla!

Se liikkuu! – mutta nurinkurisesti

Vihdoin! Tätä olen odottanut: sain viimein patterin robottini kaukosäätimeen! 

Asettelin patterit myös Piin selkään, jolloin Piin päähän syttyikin yllättäen punainen valo! Ilahduin ja hämmästyin, koska en  osannut yhtään odottaa sitä. Kivaa: ainakin tiesin, että olin laittanut patterit oikein. Kun tarkastelin robottia vielä tarkemmin, huomasin, että valo oli syttynyt pään lisäksi myös sen toiseen sensoriin eli infrapunan vastaanottimeen keskellä, sekä alimpana olevaan Makeblock Orioniin, joka puolestaan on robottini emolevy. Opin muuten äsken uutta sanastoa: tarkistin juuri, mikä kyseinen Makeblock Orion oikeastaan on, ja mitä se tarkoittaa suomeksi. Kiva oppia uutta! Osasinkin aavistaa, että Makeblock Orion on emolevy, koska se on samannäköinen kuin Raspberry Pi (jota en muuten ole vieläkään kokeillut). 

Nähtävästi olen ainakin osan johdoista saanut siis kiinnitettyä kunnolla, koska valot palavat vähän joka paikassa. Jännittää nähdä, olenko osannut johdottaa Piin muutenkin oikein. Katsotaan, mitä tapahtuu!

Hassua, Pii pyöri ympyrää, kun vain sen toinen puoli liikkui! Voi pientä rassukkaa. Syy selvisikin pian: alla olevassa kuvassa näkyvä mustavalkoinen johto, joka menee toisen puolen renkaan moottoriin, oli irronnut. Se ei ollut mikään yllätys, koska tiesin, etten kasatessani robottia uskaltanut painaa johtoja kunnolla kiinni. No, vika oli pian korjattu!

Ei muuta kuin uusi yritys, mitähän nyt tapahtuu?

Oho, nyt päinvastoin se puoli, joka aiemmin liikkui, ei enää liikkunutkaan. Välillä Pii taasen ei liikkunut ollenkaan, ja välillä vain toinen puoli oli "elossa". Syy selvisi taas nopeasti: olin jälleen kerran ollut liian helläkätinen ja laittanut alla olevassa kuvassa näkyvät oranssit, emolevyyn kiinnittyvät palikat johtoineen liian hennosti kiinni. Niitä oli vara työntää vielä paljon syvemmälle, mihin vihdoin rohkaistuinkin, kun ajattelin Piin iloista pientä nassua sen tutkiessa sille upouutta maailmaa <3 Nyt johtojen pitäis olla kunnolla kiinni. Ehkä Pii vihdoin liikkuukin! 

Pii totta tosiaan liikkuikin! Se elää! Se vain totteli käskyjä hieman hullunkurisesti: kun painoin oikealle, se liikkui taaksepäin, ja kun painoin eteenpäin, se kääntyikin. Hassu, nurinkurinen pikkuinen Pii <3 Oletko tullut tähän maailmaan jostakin nurinkurinmaasta, jossa kaikki on ihan hupsusti, ja jossa esimerkiksi juostaan, kun pitäisi hiipiä? Minäkin haluan käydä siellä <3 

No, olin tosin jo varautunut tähän, koska kuten alla olevasta ohjekirjan kuvasta näkyy, robotin virhekääntymisistä varoitettiin jo etukäteen: mikäli robotti ei käänny oikeaan suuntaan, se pitää johdottaa uudestaan.

Pääasia kuitenkin on, että Pii vihdoin liikkuu!! <3 Olen todella innoissani! Ohjasin sitä jo huoneen ulkopuolelle, kun hoksasin, miten sen nurinkurinen liikkuminen tapahtuu. En malta odottaa, että pääsen tutkimaan esimerkiksi miten pitkä kantomatka kaukosäätimessä on. Pii näyttää todella söötiltä taapertaessaan eteenpäin. Hyvä, Pii, maailma on nyt sinun <3

Huomasin Piin touhuiluja seuratessani, että olen johtojen kiinnittämisen lisäksi myös ruuvannut siihen osia kiinni liian helläkätisesti: Pii heiluu ja keikkuu, etenkin sen keskiosa, jossa on kiinni sen pää, sensorit ja emolevy.

Seuraava tehtävä siis on kiristää Piin ruuveja ja vaihtaa oranssiin palikkaan menevien johtojen paikkoja. En malta odottaa!

Ensimmäinen liikkuva robottini – Pii

Vihdoin! Vihdoin pääsin itse asiaan, eli rakentamaan ihka ensimmäistä liikkuvaa robottiani! Olin superinnoissani! Ensin tarkistin, että kaikki osat olivat tallessa: check! Onpas paljon kaikkea. Legorobotteihin verrattuna tässä oli (tietenkin) paljon uutta, esimerkiksi ruuvit ja varsinaiset elektroniikkaosat. Jee, johtojakin löytyi! Pääsen vihdoin kytkemään / johdottamaan robottiani!

Vautsi, kaukosäädin ja ruuvimeisseli! Nämä ruuvimeisseli ja jakoavain ovat ensimmäiset työkaluni. Pidän siitä, että ruuvimeisselin väritys on sama kuin robotissani. Tulen siten muistamaan sen aina ensimmäisenä robottityökalunani <3 Sen avulla luon robottini todelliseksi.

Toki olen käyttänyt työkaluja aiemminkin (olenhan koonnut esimerkiksi huonekaluja), mutten ole varsinaisesti omistanut niitä aiemmin. Innostukseni kasvoi vain entisestään, kun katsoin kaukosäädintä! Sen avulla pikkuinen robottini tulee aluksi liikkumaan <3 Voi miten söpöä. Mihinhän seikkailuihin se vielä joutuu?

Rakentaminen alkakoon! Ensimmäisenä oli vuorossa renkaat. Onneksi tämän tyylisten ohjeiden lukeminen oli minulle tuttua legorobottien rakentamisen takia. Muistan, että niiden lukeminen vaati aluksi totuttelua, koska en ollut koskaan sen tyylistä vimpaimia rakentanut. Nyt ohjeiden seuraaminen jo sujuu! Kiitos Valtteri-robotti ja Koura opastuksestanne <3 (kiitos myös avopuoliso Valtterilleni, joka neuvoi legorobottien ohjeiden ja niiden rakentamisen kanssa. Osasin olla välillä oikein tomppeli rakentaessani niitä). 

Näissä ohjeissa oli selkeää se, että itse rakennuskuvassa näytetään tummennuksen avulla, minkä kokoisia ruuveja tähän kyseiseen osioon tarvitaan. Piti aluksi hieman miettiä, mitä osaa ihan viimeinen kuva tarvikelaatikossa kuvasi. Mielestäni ohjeisiin olisi voinut varalta lisätä osien nimetkin. Mutta hyvin kaikki silti sujui!

Rakentaminen sujui hyvin, koska ohjeet olivat selkeät. Jos pitäisi jotakin päänvaivaa aiheuttavaa keksiä, eniten sellaista minulle aiheuttikin juuri nuo viimeiset osat, pienen pienet ruuvit, joita alla olevassa kuvassa ruuvailen. Ne olivat niin pieniä, että niitä oli vaikea kiertää. Mutta se oli silti kivaa! On kiva rakentaa ihan vain rakentamisen ilosta tietäen samalla, että kehittyy koko ajan. Ja samalla saan olla luomassa jotain upeaa: teen koko ajan todeksi omaa unelmaani!

Kyseisistä pienistä ruuveista en myöskään ollut aluksi varma, miten syvälle ne oli tarkoitus ruuvata. Aluksi renkaat putoilivatkin aina välillä, koska en ollut saanut niitä tarpeeksi tiukkaan kierrettyä. Oikeastaan syy taisi olla se, että olin todella helläkätinen ja varovainen rakentaessani: tuntui, etten uskaltanut vääntää mitään liikaa. Kohtelin rakentamaani kuin herkkää laitetta, mikä oli varmasti turhaa varovaisuutta. Mutta kokemus opettaa! Enköhän jo muutaman robotin jälkeen osaa käyttää voimaa sopivasti.

Tadaa! Alla olevassa kuvassa ovat valmiit renkaat. Voi, miten upeasti ne kiiltävät ja hohtavat metallinhohtoista väriään. Rakastuin niihin. Niiden avulla pieni robottini pääsee kulkemaan kohti seikkailuja!

Seuraavana oli vuorossa moottorien valmistelu. Vautsi! En ollut ennen käsitellyt moottorin tyylisiä osia. Käsittelin niitäkin varovasti, koska en ollut varma, miten herkkiä ne ovat. Hoksasin tässä vaiheessa onneksi laittaa paristojakin latautumaan. Robottini vaatii yhteensä kuusi AA-kokoista paristoa. Melko paljon, mutta onneksi meillä riittää ladattavia paristoja.

Moottorien valmistelun jälkeen kiinnitin ne vain renkaisiin ja renkaat toisiinsa ruuvien ja palkkien avulla. Helppoa! Siinä on robottini perusta. Hienolta näyttää! 

Seuraavana ohjeissa oli telaketjujen kokoaminen. Vaude! Olin innoissani siitä, että robotini tulee olemaan ns. tankkirobotti. Sen kulku on varmasti helpompaa ja parempaa kuin robotin, joka kulkisi pelkästään renkaiden avulla. En malta odottaa, että pääsen liikuttamaan sitä! Mihinhän kaikkeen se pystyy?  Voi että olen ylpeä siitä jo nyt <3 Hienosti sujuu, pikku robotti! 

Alla olevassa kuvassa on telaketjujen rakentamiseen tarvittavat osat. Ne oli erittäin helppo tehdä, piti vain liittää kumiset osat toisiinsa metallitikkujen avulla. Osat tuntuivat hyviltä, niillä pääsee varmasti helposti eteenpäin.

Ensimmäinen minua enemmänkin kummastuttanut asia tuli tässä vaiheessa vastaan: ohjekirjassa sanottiin, että telaketjuihin tarvitsee yhteensä 36 palasta eli 18 per puoli, mutta telaketju jäi kyseisellä ohjeella liian lyheksi, kuten alla olevasta kuvasta näkyy. Se ei millään mahtunut kiinni. Olikohan ohjeessa virhe, vai enkö vain hoksannut jotakin?

Oli miten oli, lisäsin telaketjuun vielä kaksi osaa, koska niitä oli onneksi ylimääräisenä paketissa. Myöhemmin tosin poistin toisen lisäämistäni ylimääräisistä kumiosista, koska ketju jäi liian löysäksi. Tältä telaketjut näyttivät valmiina! Todella upeita!

Huomasin tässä vaiheessa myös ensimmäisen virheeni: olin liittänyt puolet toisiinsa liian pitkällä palkilla! Hupsista, mitenhän nyt niin pääsi käymän? No, ei ollut iso työ ruuvata palkki irti ja liittää oikea osa tilalle. Kuvassa on pystyasennossa oikea palkki, jonka vaihdoin pidemmän tilalle.

Sitten pääsin touhuamaan ensimmäisen elektroniikkaosani kanssa! Käsittääkseni tuota osaa kutsutaan piirilevyksi. Rasberry Pi näyttää samantyyliseltä (kts. ensimmäinen blogimerkintäni). Piirilevy näyttää todella mielenkiintoiselta! Olisi todella siistiä tietää superhyvin niiden toimintaperiaate. Mutta eiköhän sekin tule tässä matkani varrella vielä tutuksi. Kiinnitin piirilevyn lisäksi myös paristokotelon alustaansa. Ne oli nopeita tehdä, vain pari ruuvia ja voilà. 

Tässä ne ovat koottuina yhdessä perustan kanssa. Perustassa on tällä kertaa myös oikean pituinen palkki!

Robotistani puuttui enää pää sekä sen, paristokotelon ja piirilevyn kiinnittämien renkaiden päälle. Jännittävää! Otin päähän tarvittavat osat esille. Voi, miten somasti se katsoi minua! Ihan sydän suli. Ja kohta, ihan kohta se tuli olemaan kuin ihan oikea robotti! Apua miten jännitti, tuntui etten ehkä kestä!

Kiinnitin pään, piirivelyn ja paristokotelon paikoilleen muutamilla ruuveilla, ja siitähän tuli kuin tulikin ihan oikea robotti! Voi ei, miten kovin söötti se on! Paitsi että vielä puuttui johtojen paikoilleen virittäminen.  Mietin silloin, onkohan se vaikeaa, koska en ollut ennen johdottanut mitään.

Alla olevan ohjeen mukaan piti siis toimia seuraavaksi. Hoksasin tässä vaiheessa ohjetta katsoaessani, että en ole ollenkaan muistanut kaukosäätimen patteria! Eihän minulla tuollaista ollut, enkä enää illalla viitsinyt lähteä kauppaan. Kävi siis niin, etten päässyt, enkä ole vieläkään päässyt kokeilemaan, liikkuuko robottini. Jännittää nähdä, osasinko johdottaa oikein! Tämä Makeblockin robottipaketti on ohjelmoinnin helppouden lisäksialoittelijaystävällinen myös siksi, ettei johdottamista tarvitse tehdä monimutkaisesti. Riittää, että tökkäät johtojen päät oikeisiin kohtiin. Voin siis näin noviisina keskittyä itse robotin kokoamiseen ja muihin perusasioihin. Myöhemmin tulee aika tutustua enemmän johtojen virittelyyn, odotan sitäkin kyllä innolla. Mutta kaikki aikanaan.

Moottorien johtojen kanssa piti toimia hieman erilailla, koska johtojen päät piti erikseen työntää alla olevassa kuvassa näkyviin koloihin. Sitä varten niiden yläpuolella olevia ruuveja piti löysätä. En aluksi hoksannut sitä, koska en saanut ruuveja auki, mutta Valtteri avitti ja sai ruuvit avattua. Kiitos hänelle <3 

Johdottaminen sujui siis hyvin ja kävi nopeasti. Johtoja piti vähän kierrellä, jotteivat ne roikkuneet tiellä. Kunhan saan pariston kaukosäätimeen, selviää, ovatko johdot kunnolla kiinni tai roikkuuko mikään robottini tiellä haitaten liikkumista. Toimin ehkä johtojen asentamisenkin kanssa liian helläkätisesti: en oikein uskaltanut työntää niitä kovasti. Tuli siksi tunne, etteivät johdot olisi tarpeeksi lujasti kiinni. No, sekin nähdään sitten, kun saan kaukosäätimen pariston!

Tältä robottini näyttää tällä hetkellä. Sen nimi on kuulema Pii. Tervetuloa tähän maailmaan, Pii <3 Olet kovin rakastettu. Se näyttää ihan Wall-E:lta! Olen niin kovin, kovin ylpeä sinusta. Tulet pärjäämään vielä oikein hienosti <3

Tärkein kysymys kuitenkin kuuluu: tuleeko Pii toimeen Valtterin ja Kouran kanssa? Ovatko ne liian erilaisia, koska Valtteri ja Koura ovat legorobotteja ja Pii taasen on elektroninen robotti? No, vastaus selvinnee alla olevasta kuvasta <3