TJbot zeroインストールガイド1210

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くにひとちとく
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1 TJBot zero #TJBot #TJBotzero 目次 0. TJBot zero の動作構成とこのガイドのカバー範囲 IBM ID と IBM Cloud ライトアカウントの取得 IBM ID の取得 IBM Cloud アカウントの作成 Watson API 環境の準備ログインカタログから使用する API の環境を準備する IBM Cloud ダッシュボードへサービスを追加する Raspberry Pi zero WH をセットアップする OS イメージのダウンロードと展開 MacOS での Raspberry Pi zero WH のセットアップ Windows PC での Raspberry Pi zero WH のセットアップ Raspberry Pi zero WH を初期設定する Node-RED に必要なモジュールを追加するオーディオとカメラの設定 Node-RED の起動と基本動作の確認 Node-RED の起動機能テストフローを読み込み実施する Watson とつないだフローを動かすスピーチ用フローを読み込む画像認識用のフローを読み込む言語翻訳用のフローを読み込む最後に

0. TJBot zero の動作構成とこのガイドのカバー範囲 TJBot zero はインターネットを経由し IBM Cloud に接続して IBM Watson の機能を利します製作ガイドは 2 種類に分かれていて当ガイドはソフトウェアやクラウドの設定などに関するガイドとなります最初にハードウェア的なガイドの組みてガイドをご参照いただきその後このガイドに進んでください )

2 0. TJBot zero の動作構成とこのガイドのカバー範囲 TJBot zero はインターネットを経由し IBM Cloud に接続して IBM Watson の機能を利します製作ガイドは 2 種類に分かれていて当ガイドはソフトウェアやクラウドの設定などに関するガイドとなります最初にハードウェア的なガイドの組みてガイドをご参照いただきその後このガイドに進んでください ) BC ) 1. IBM ID と IBM Cloud ライトアカウントの取得 TJBot zero は Watson API と連携して AI を使します次の順で利登録をしてください Watson を利するためには IBM ID を取得したのちに IBM Cloud にアカウントを作成します 1.1 IBM ID の取得上記の URL から IBM ID の登録をします 2

が終わり先へ進むと E メールに 7 桁のアクティベーションコードが送られてきますのでそれをれて登録終了です 1.2 IBM Cloud アカウントの作成 http://ibm.

3 が終わり先へ進むと E メールに 7 桁のアクティベーションコードが送られてきますのでそれをれて登録終了です 1.2 IBM Cloud アカウントの作成上記のウェブサイトから登録作業を進めます IBM ID として登録した E メールアドレスを下記の画にしフィールドの中にある右印をクリックします IBM ID を作成した E メールアドレスをすると下記の様な画になりますのでアカウントの作成ボタンをクリックします 3

4 4

ブラウザーを閉じて下さい 2. Watson API 環境の準備 2.1 ログイン https://console.bluemix.net/ へ PC のブラウザーからアクセスし 1.

5 ブラウザーを閉じて下さい 2. Watson API 環境の準備 2.1 ログインへ PC のブラウザーからアクセスし 1. で作成したアカウントでログインします 2.2 カタログから使する API の環境を準備する IBM Cloud にログインすると下記の様なダッシュボードが表されますので画上部のカタログをクリックします 5

6 カタログのページでは様々なコンポーネントを開発環境に組み込んでくことができます今回は左中央の AI を選んで先に進んでください 2.3 IBM Cloud ダッシュボードへサービスを追加する下記の 4 種類を追加してきます o Speech to Text o Text to Speech o Language Translator o Visual Recognition それぞれの API サービスをクリックして画が変わると右下に作成ボタンが出てきますのでクリックします作成されるとさらに画 6

1 OS イメージのダウンロードと展開 PC のブラウザーを使して Raspbian Stretch with desktop を Raspberry Pi の公式ダウンロードサイト

7 が変わり URL やユーザー ID パスワードそして API キーなどが表されますこれらは API によって異なります追加が終わったらダッシュボードのトップ画に戻りますダッシュボードへは画左上の三本線をクリックするとメニューが出ますのでそこからダッシュボードを選択すると移動できます 3. Raspberry Pi zero WH をセットアップする 3.1 OS イメージのダウンロードと展開 PC のブラウザーを使して Raspbian Stretch with desktop を Raspberry Pi の公式ダウンロードサイト ( から ZIP 形式でダウンロードします (2018/11/18 現在 ) 古いものは使わずの Version をダウンロードしてください 7

8 3.2 MacOS での Raspberry Pi zero WH のセットアップ Windows PC を使いのは 3.3 へ進んでください Zip ファイルを解凍するツール The Unarchiver ( をインストールしダウンロードした RASPBIAN の Zip ファイルを解凍しますダウンロードした OS( raspbian-stretch-full.zip) をアーカイバーで解凍すると " raspbian-stretch-full.img" が展開されます SD カードのフォーマット以前別の途で利した SD カードを再利されるもいらっしゃるかと思います新品を使うも念のため SD アソシエーションがリリースしている SD メモリカードフォーマッター ( で SD カードのフォーマットをお勧めしますダウンロードして実すると下記のような画が出ますのでフォーマットしますクイックでも上書きのどちらでも構いませんカードの名前は後で変更されますので特に気にしなくても丈夫です 8

9 3.2.2 SD カードへ OS イメージの展開 Mac に SD カードを刺しターミナルから df -h と打ち SD カードのボリューム名を調べます $ df -h 番右の Mounted on にフォーマットの際に指定した名前が出てきているのが SD カードの Volume になります下記の例では番下のの /dev/disk2s1 が SD カードです Filesystem Size Used Avail Capacity iused ifree %iused Mounted on /dev/disk1s1 234Gi 221Gi 7.9Gi 97% % / devfs 189Ki 189Ki 0Bi 100% % /dev /dev/disk1s4 234Gi 4.0Gi 7.9Gi 34% % /private/var/vm map -hosts 0Bi 0Bi 0Bi 100% % /net /dev/disk2s1 15Gi 32Ki 15Gi 1% % /Volumes/NO NAME つけた SD カードをコマンドでアンマウントします (Finder からではなくコマンドで実施してください ) $ sudo diskutil unmount /dev/disk2s1 次に dd コマンドで SD カードにイメージを展開しますこの時 SD カードの Volume 名を下記の様にします /dev/disk2s1 だった場合 /dev/rdisk2 とします raspbian-stretch.img があるディレクトリーで下記のコマンドを実します $ sudo dd bs=1m if= raspbian-stretch-full.img of=/dev/rdisk2 conv=sync 2-3 分無反応ですが control + T で進捗が確認できます展開が終わると下記の様な表が出で終わりです 9

3944+0 records in 3944+0 records out 4135583744 bytes transferred in 95.124084 secs (43475675 bytes/sec) SD カードを Raspberry Pi に装着しモニターとキーボードとマウスを接続し USB ケーブルから電源を供給してち上げます 3.4 へ進んでください 3.

10 records in records out bytes transferred in secs ( bytes/sec) SD カードを Raspberry Pi に装着しモニターとキーボードとマウスを接続し USB ケーブルから電源を供給してち上げます 3.4 へ進んでください 3.3 Windows PC での Raspberry Pi zero WH のセットアップダウンロードした RASPBIAN の Zip ファイルを解凍しますダウンロードした OS( raspbian-stretch-full.zip) を解凍すると " raspbian-stretch-full.img" が展開されます SD カードのフォーマット以前別の途で利した SD カードを再利されるもいらっしゃるかと思います新品を使うも念のため SD アソシエーションがリリースしている SD メモリカードフォーマッター ( で SD カードのフォーマットをお勧めしますダウンロードして実すると下記のような画が出ますのでフォーマットしますクイックでも上書きのどちらでも構いませんボリュームラベルは後で変更されますので特に気にしなくても丈夫です 10

3.3.2 ダウンロードした.img ファイルを SD カードへ書き込む Win32 Disk Imager (https://ja.osdn.net/projects/sfnet_win32diskimager/) などのツールを使して先ほど展開した.

11 3.3.2 ダウンロードした.img ファイルを SD カードへ書き込む Win32 Disk Imager ( などのツールを使して先ほど展開した.img ファイルを SD カードへ書き込みます Win32 Disk Imager をダウンロードする場合はダウンロードタブへきその中にある "Archive" カテゴリーの "win32diskimager install.exe" をクリックすることでダウンロードすることができますのでインストールして.img ファイルを SD カードへ書き込みます SSH が使える環境の準備 Windows PC から Raspberry Pi へ SSH 接続をしてこの先作業しますので Windows PC に OpenSSH もしくは PowerShell が利できる様にしておいてくださいネット上にインストール法が沢ありますのでそちらをご覧ください 3.4 Raspberry Pi zero WH を初期設定するこのセクションの作業は Raspberry Pi に接続されているキーボード, マウス, モニターを使して作業します Raspberry Pi zero WH をち上げ IP アドレスを確認する SD カードを Raspberry Pi に装着しモニターとキーボードとマウスを接続し USB ケーブルから電源を供給してち上げます OS がち上がりデスクトップ上に下記の画が出てきたら Next で先に進み国の情報や WiFi の設定などをしソフトウェアのアップデートまで終わらせ画の指に従って Reboot します 11

12 次に Raspberry Pi のコマンドプロンプトを開き下記のコマンドで IP アドレスを確認します $ ifconfig wlan0: の中の inet のアドレスをメモしておきます上の例ではとなっています Ether の項にある b8:27:eb から始まるのが MAC アドレスです lo: flags=73<up,loopback,running> mtu inet netmask inet6 ::1 prefixlen 128 scopeid 0x10<host> loop txqueuelen 1000 (Local Loopback) RX packets 0 bytes 0 (0.0 B) RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0 TX packets 0 bytes 0 (0.0 B) TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0 wlan0: flags=4163<up,broadcast,running,multicast> mtu 1500 inet netmask broadcast inet6 fe80::7e31:402:b191:8351 prefixlen 64 scopeid 0x20<link> ether b8:27:eb:--:--:--75 txqueuelen 1000 (Ethernet) RX packets 2205 bytes (200.4 KiB) RX errors 0 dropped 2 overruns 0 frame 0 TX packets 1038 bytes (108.3 KiB) TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0 この先 DHCP でアサインされる IP アドレスで不具合が出る場合はの Raspberry Pi zero の IP アドレスを固定することをお勧めします SSH の有効化 Raspberry Pi のコマンドプロンプトから下記のコマンドでツールを実し画の順で SSH を有効化します $ sudo raspi-config 12

13 3.4.3 シャットダウンし PC から SSH 接続する Raspberry Pi からキーボードビデオマウスを取り外し USB マイクを戻し頭をつけて再起動します 13

14 再起動する間に PC から SSH 接続の準備をします PC のコマンドプロンプトから下記のコマンドで Raspberry Pi に SSH 接続します各の IP アドレスをしてください Windows/Mac の場合 $ ssh pi@ IP アドレスは前に調べた値を使してください Mac の場合 (Windows でも構成により下記で接続できます ) $ ssh pi@raspberrypi.local パスワードの初期値は "raspberry" です前の設定で独のパスワードをつけたはそれを使してください WiFi ルータの設定などにより IP アドレスが変わってしまい SSH 接続がうまくかない場合は " ネットワークに繋がっている機器の IP と MAC アドレス確認法 " などで検索すると々な解決策が出てきます Raspberry Pi の MAC アドレスは b8:27 から始まりますので簡単に機器の特定ができます以前にお使いの PC から Raspberry Pi に SSH で接続したことがあると raspberrypi.local で接続できない場合がありますその場合は.ssh ディレクトリーの下にある known_hosts を探して削除します OS と Node-RED の更新 OS と Node-RED を最新にアップデートします Raspberry Pi のコマンドプロンプトから下記のコマンドをしてください $ sudo apt-get update $ sudo apt-get upgrade $ sudo apt-get dist-upgrade $ update-nodejs-and-nodered 14

15 3.5 Node-RED に必要なモジュールを追加する標準では組み込まれていない IBM Watson や Raspberry pi のハードウェアなどを制御するためのノードを追加します下記のコマンドをコマンドプロンプトからしてください $ sudo npm --unsafe-perm -g install node-red-node-watson node-red-contribcamerapi インストールが終わったらリブートしておきます $ sudo reboot 3.6 オーディオとカメラの設定 Raspberry Pi zero シリーズでは標準でオーディオ機能が利可能になっていませんので /boot/config.txt の番下のに下記のを追加する dtoverlay=pwm-2chan,pin=18,func=2,pin2=13,func2=4 オーディオの出レベルを下記のコマンドであげておきます $ amixer -D hw:1 sset Mic 100% $ amixer -c0 sset PCM 100% unmute 次にカメラを有効化するために SSH の有効かと同様に下記のコマンドで構成ツールを実しカメラを有効化します $ sudo raspi-config 構成メニュー :5. Interfacing Options =>P1. Camera => はい => 了解 15

16 4. Node-RED の起動と基本動作の確認いよいよ Node-RED を起動させフローを読み込んで TJBot zero を動作させます 4.1 Node-RED の起動 SSH で Raspberry Pi zero にログイン (3.4.3 参照 ) し下記のコマンドで Node-RED を起動します $ node-red Welcome to Node-RED =================== ** 途中省略 ** 22 Nov 22:22:22 - [warn] フローのクレデンシャルファイルはシステム生成キーで暗号化されています ** 途中省略 ** Nov 22:22:22 - [info] フローを開始します 22 Nov 22:22:22 - [info] フローを開始しました 22 Nov 22:22:22 - [info] サーバはで実行中です 4.2 機能テストフローを読み込み実施する PC のブラウザーよりへアクセスします IP アドレスは各の Raspberry Pi zero WH のアドレスを使してください下記の URL にこれ以降に使するフローのデータ (JSON 形式 ) を置いてありますので表させて Cut & Paste してご利ください LED のテストフローの読み込みと実下記の画が表されたら右上の三本線メニュー => 読み込み => クリップボードを選択します 16

17 下記のポップアップ画が開きますのでにある led-test.json の内容をコピーして貼り付け読み込んでくださいフローを読み込むと下記のような画になりますので右上のデプロイボタンを押し実の準備をしますデプロイが成功しましたと表された後に画内の点灯消灯と書かれたノードの左側にあるタブのような場所をクリックしますそうすると頭の LED が点灯します 17

18 4.2.2 サーボモーターのテストフローの読み込みと実 LED のテストフローの読み込みと同様ににある servo-test.json の内容を Cut & Paste して読み込みます読み込んだら忘れずにデプロイします先ほどと同様にタブをクリックするとを上げたり下げたりすることができます 18

4.2.3 マイクスピーカーのテストフローの読み込みと実同様に http://ibm.biz/tjbot_zero_recipes にある audio-test.

Watson とつないだフローを動かすいよいよ Watson とつないだフローを動かしてみますいくつか準備がありますので順に沿って進めてください 5.1 スピーチフローを読み込むこれまでやってきた順で http://ibm.

19 4.2.3 マイクスピーカーのテストフローの読み込みと実同様ににある audio-test.json のテストフローを読み込みデプロイしますタブをクリックすると TJBot zero の下側についているマイクから 5 秒間録しそれをそのまま再します量はブレッドボードのボリュームで調整できます 5. Watson とつないだフローを動かすいよいよ Watson とつないだフローを動かしてみますいくつか準備がありますので順に沿って進めてください 5.1 スピーチフローを読み込むこれまでやってきた順でにある tjbot-speech.json のフローを Node-RED に読み込みます読み込むと下記のようなフローが出てきます Watson への接続情報の設定 IBM Cloud のダッシュボードから使する API のユーザー情報 19

やパスワードなどをコピーしてフローのノードへインプットします PC のブラウザーから https://console.bluemix.net/ へアクセスするか 2.

20 やパスワードなどをコピーしてフローのノードへインプットします PC のブラウザーからへアクセスするか 2. Watson API 環境の準備を参照して IBM Cloud のダッシュボードを開きます例えば Speech to Text をクリックすると下記の様な画が出てきます次に Node-RED のフロー上の Speech to Text の緑のノードをダブルクリックします下記の画が出ますので上のユーザー名とパスワードをコピーしてします API キーはブランクで OK です 20

同様に Text to Speech にもユーザー情報を設定してデプロイします 5.1.

21 同様に Text to Speech にもユーザー情報を設定してデプロイします TJBot zero に話しかけてみるタブをクリックるすと頭がに変わり話を 3 秒間の話を聞き取りますを振ってとか頭をくしてというとそれに反応した動きをします Watson Assistant と連携するとより度な応対ができる様になりますので研究してみてください 5.2 画像認識のフローを読み込むにある visual.json を Node-RED に読み込み Text to Speech と Visual Recognition のユーザー情報を設定しデプロイします Visual Recognition は API キーのみが必要となっています 21

5.2.1 画像判別を試してみる画像判別には顔認識と物認識の 2 つのパーターンが意されています顔認識ではえているの性別や年齢を判別して教えてくれ物認識ではえている物の確度のいものから 3 つ教えてくれます 5.3 語翻訳のフローを読み込む http://ibm.biz/tjbot_zero_recipes にある translate.

22 5.2.1 画像判別を試してみる画像判別には顔認識と物認識の 2 つのパーターンが意されています顔認識ではえているの性別や年齢を判別して教えてくれ物認識ではえている物の確度のいものから 3 つ教えてくれます 5.3 語翻訳のフローを読み込むにある translate.json を Node-RED に読み込み Speech to Text, Text to Speech そして Language Translator のユーザー情報を設定しデプロイします Language Translator は API キーのみが必要となっています語翻訳を試してみるこのフローではタブをクリックすると 5 秒間声を聞き取り本語から英語へ翻訳してくれます Speech to Text, Language Translator, Text to Speech のそれぞれの語設定を変更すると様々な語の翻訳が試せます外国語を聞かせる場合は Web の翻訳サイトなどで喋らせた声を聞かせると良く認識します 22

23 6. 最後に IBM のサイトをはじめユーザーの々も TJBot zero に関するフローのレシピやノウハウを公開してくださっています皆さんも拡張された TJBot zero のフローレシピをどんどん公開してくださいロボット本体にペイントしてお化粧した姿の写真もぜひ公開をお願いしますハッシュタグは #TJBot #TJBotzero でお願いします更新履歴 : 2018/11/26 初版 2018/12/10 JSON コードの字の折り返しによる不具合の修正 (JSON コードを Web へ掲載 ) 当資料は情報提供の的のみで提供されておりいかなる読者に対しても法律的またはその他の指導や助を意図したものではなくまたそのような結果をむものでもありません本資料に含まれている情報については完全性と正確性を期するよう努しましたが現状のまま提供され明または暗にかかわらずいかなる保証も伴わないものとします本資料またはその他の資料の使によってあるいはその他の関連によっていかなる損害がじた場合も IBM は責任を負わないものとします 23

Taro-ラズパイのインストールと設定

Taro-ラズパイのインストールと設定目次 1 Rasbian のインストール 1 1-1 SD カードのフォーマット 1 1-2 Raspbian のダウンロード 2 1-3 Raspbian のインストール 2 2 設定 5 2-1 Raspbian の設定 5 2-2 VNC サーバーの設定 8 2-3 Wifi の接続設定 8 5 3 PC との接続 8 3-1 VNC サーバーへの接続 8 3-2 SSH での接続 10 4