I will introduce the technique that I used to make a drone using RaspberryPi and Google VoiceKit by Python. The VoiceKit looks like making a smart speaker in combination with a RaspberryPy, but it can move up to 4 motors and servos with a simple Python code, too. And I’ll do a flying demonstration.

1. Make a Drone using
RaspberryPi and Google
VoiceKit by Python
@ selina787b
18 Sep 2018 /O ta-ku Sangyo P laza
P IO
#pyconjp #pyconjp_2

2. Talk Description
✢ Self-introduction
✢ About Drone &P urpose
✢ Whatyou cando with Drone
✢ Description of R aspberryP i and G oogle VoiceKit
✢ How to made it
✢ P ython code &Impression
✢ Flying demonstration
Let's start!
2

3. 1.
Self-introduction
自己紹介です。よろしくお願いします！

4. Hello!
IamLinaKATAYO SE (Selina)
I'm longing to fly inthe sky,because of majoring in
aerospace studies. Inthefuture Iwould like to flythesky
with myown aircraft. Imade moegi Inc.
空を飛ぶことに憧れ、航空宇宙学を専攻。
将来は自分の作った航空機で空を飛びたいと思っている。(株)moegi代表
4
@ selina787
b

5. 2.1
About Drone
すでに知っている方も多いですが、念のため。

6. About Drone
✢ 人を乗せずに遠隔操作や自律制御によって飛行する
航空機のこと。
✢ Drones are aircraft that fly by remote control
or autonomous control without having a crew
member on board.
To fly, permission /approval by the Ministryof
Land, Infrastructure and Transportisnecessary.
飛行させるためには国土交通省の許可・承認が必要です。
6

7. About Drone
✢ 注意すること（日本国内, 機体200g以上）
✢ To fly adrone, If youmust check J apan rule.
7

8. About Drone
✢ 国土交通省の許可・承認があれば以下のことが可能。
✢ Whenyou got a permission /approval, youcan
do those.
8

9. 2.2
Purpose
すでに知っている方も多いですが、念のため。

10. Purpose
✢ Iwant tohack aselling drone.
✢ ドローンをハックしたい。
10
1

11. Purpose
✢ Iwant tomake dronesthat areaseasy
andsafe aschildrencan make.
✢ ドローンを簡単に飛ばせる仕組みを作りたい。
11
2

12. Purpose
✢ Iam developing aplatformthatelementary and junior
highschoolstudentscancasuallycreate whilestudying
programming and electronic work.Itiseducational and
not afull-blowndrone development.
✢ 小中学生向け、プログラミング＆電子工作の勉強のために。
✢ 気軽に作成できるプラットフォームを開発。
✢ 前回の発表では、ブラシレスモーターを回す仕組みに焦点を
当てたが、今回は以下に簡単にモーターを4つ回しプログラム
で動かすかに焦点を当てた。
(別途進めている。)本格的なドローンはArduinoなどのマイコンを併用予定 12
3

13. 3.
What you can do with Drone
ドローンでできること。

14. What you can do with Drone
✢ 空撮(映画、ドラマ、CMなど)、捜索、配達など
✢ Skypicture &movie (movies, dramas, CMetc.),
search,delivery etc.
14

15. 4.
Description of RaspberryPi
and Google VoiceKit
ラズベリーパイとボイスキットについての説明

16. RaspberryPi
The R aspberry P i is atinyand
affordable computerthatyou
can usetolearn programming
through fun, practicalprojects.
Description of RaspberryPi and Google VoiceKit
Voice Kit
Board attachedtoR aspberry P i
There areVer1 andVer2, that isnow
Version 2is sold.
16

17. Description of RaspberryPi and Google VoiceKit
Voice Kit
Board attachedto R aspberry P i
"G oogle AIY Voice Kit" which was releasedlastyearfrom the"G oogle
AIY P roject" sothatcutting edgetechnology AI canbe usedeasilyand
familiarlyin "Makers"enjoying making things
It ispossible tomove motors andservos aswell asvoice-only behavior.
17

18. Description of RaspberryPi and Google VoiceKit
Voice Kit
It is also possible to make intelligent smart speakers
like Google Home or Amazon Echo!
Google HomeやAmazon Echoのような
インテリジェントなスマートスピーカーを作ることも可能！
18

19. Description of RaspberryPi and Google VoiceKit
Voice Kit
つまり、声で動かすことも可能！
19

20. Description of RaspberryPi and Google VoiceKit
Voice Kit
It can also move the servo!
サーボを動かすことも可能！
20

21. Description of RaspberryPi and Google VoiceKit
Voice Kit
It can also move the motor!
モーターを動かすことも可能！
21

22. Description of RaspberryPi and Google VoiceKit
Voice Kit
That is ... It seems to make everything move!
つまり、なんでも動かせそう！
22

23. Description of RaspberryPi and Google VoiceKit
E asy
Somebeginner
feelsthatelectronic
work is difficult,
but It haveallof
Voice Kit.
Python
It useP ython code.
so P ython userwill
feeleasy.
not E xpensive
It isabout $12 in
US, R aspberry P i
is$35. soit isnot
expensive.
23
Why use it?
ボイスキットは必要
なものが揃っていま
す。必要な所をは
んだ付けするくらい。
ラズベリーパイを使
うのでPythonで動
かせます。しかも少
ないコードで。
ボイスキットは約3000
円、ラズベリーパイは約
5000円で売っています。
(日本)

24. 5.
How to made it
それをどうやって組み込むか。

25. Description of RaspberryPi and Google VoiceKit
Voice Kit & RaspberryPi
connect bySolder
はんだで線をつなげていく。
25

26. Python code & Impressions
26
Before talk

27. Python code & Impressions
27
Before talk

28. 6.
Python code & Impressions
Pythonコードとまとめ。

29. Python code & Impressions
from gpiozero import PWMOutputDevice
from time import sleep
pwm = PWMOutputDevice(4)
pwm = PWMOutputDevice(17)
pwm = PWMOutputDevice(27)
pwm = PWMOutputDevice(22)
29
1
2
3
4
↑
Rotor
Number
GPIO Number

30. Python code
30
#上昇&前進
#gpiozeroライブラリから PWMOutputDeviceをインポートします。
from gpiozero import PWMOutputDevice
from time import sleep
# モーターは左上を1とし半時計周りに,2,3,4とする。
# 1をGPIO04,2をGPIO17,3をGPIO27,4をGPIO22とする。
pwm = PWMOutputDevice(4)
pwm2 = PWMOutputDevice(17)
pwm3 = PWMOutputDevice(27)
pwm4 = PWMOutputDevice(22)
#pwm.valueを0.3（30％）で反時計周りに回す。その後、全力で上昇その後前進。
while True:
pwm.value = 0.5
sleep(0.3)
pwm2.value = 0.5
sleep(0.3)
pwm3.value = 0.5
sleep(0.3)
pwm4.value = 0.5
sleep(0.5)
pwm.on()
pwm2.on()
pwm3.on()
pwm4.on()
sleep(2.0)
# 前進
pwm.value = 0.7
pwm4.value = 0.7
sleep(3.0)
# 前進ストップ（反力）
pwm.value = 1.0
pwm4.value = 1.0
pwm2.value = 0.8
pwm3.value = 0.8
sleep(1.2)
#ホバリング
pwm.on()
pwm2.on()
pwm3.on()
pwm4.on()
sleep(2.0)
pwm.value = 0.3
pwm2.value = 0.3
pwm3.value = 0.3
pwm4.value = 0.3
sleep(1.0)
pwm.off()
pwm2.off()
pwm3.off()
pwm4.off()
sleep(3.0)
#上昇前進ストップ＆下降を繰り返
す。
Lift off & move to forward

31. Python code
31
#上昇
#gpiozeroライブラリから PWMOutputDeviceをインポートします。
from gpiozero import PWMOutputDevice
from time import sleep
# モーターは左上を1とし半時計周りに,2,3,4とする。
# 1をGPIO04,2をGPIO17,3をGPIO27,4をGPIO22とする。
pwm = PWMOutputDevice(4)
pwm2 = PWMOutputDevice(17)
pwm3 = PWMOutputDevice(27)
pwm4 = PWMOutputDevice(22)
#pwm.valueを0.3（30％）で反時計周りに回す。その後、全力で上昇
while True:
pwm.value = 0.5
sleep(0.3)
pwm2.value = 0.5
sleep(0.3)
pwm3.value = 0.5
sleep(0.3)
pwm4.value = 0.5
sleep(0.5)
pwm.on()
pwm2.on()
pwm3.on()
pwm4.on()
sleep(3.0)
pwm.value = 0.7
pwm2.value = 0.7
pwm3.value = 0.7
pwm4.value = 0.7
sleep(1.0)
pwm.value = 0.3
pwm2.value = 0.3
pwm3.value = 0.3
pwm4.value = 0.3
sleep(1.0)
pwm.off()
pwm2.off()
pwm3.off()
pwm4.off()
sleep(3.0)
#上昇下降を繰り返す。
Lift off & hovering

32. Python code
32
Voise Command example
import aiy.audio
import aiy.cloudspeech
import aiy.voicehat
from gpiozero import PWMOutputDevice
def main():
recognizer = aiy.cloudspeech.get_recognizer()
recognizer.expept_phraze('on')
recognizer.exsept_phraze('off')
button = aiy.voicehat.get_button()
aiy.audio.get_recognizer().start()
pwm = PWMOutputDevice(4)
while True:
print('Press the button and speak')
button.wait_for_press()
print('Listening...')
text = recognizer.recognize()
if text is None:
print('Sorry, I did not hear you.')
else:
print('You said "', text, '"')
if 'on' in text:
print('Turning motor on')
pwm.off()
elif 'off' in text:
print('Turning motor off')
pwm.off()
if __name__ == '__main__':
main()

33. Python code & Impressions
https://aiyprojects.withgoogle.co
m/voice-v1/#makers-guide-3-
custom-voice-user-interface
VoiceコントロールはGoogle Cloud に
接続する必要がある。（一部有料）
33

34. Python code & Impressions
✢ 電流が足らない問題。（悩む）
✢ Drones are aircraft that fly by remote control
or autonomous control without having a crew
member on board.
To fly, permission /approval by the Ministryof
Land, Infrastructure and Transportisnecessary.
今回の制作に関して、実験はうまく行っていたが、モーターを同時に回すための電流ゅ
が足らないことが発覚、途中、リレーを使用する回路に切り替えたが、それでも不十
分。現在はその電流問題を何とか解決したいと考えている。
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35. 7.
Flying demonstration
フライトデモンストレーション

36. Let'sseethedemonstlation.
36

37. Thanks!
Anyquestions?
Y ou canfind me at “LinaKATAYOSE”
@ selina787b
lina.katayose@ gmail.com
37
http://se-lina.hatenablog.com/