Clasificador de reciclaje con IA: cámara y servo

Este favorito de las ferias de ciencias combina aprendizaje automático y mecánica. Entrenas un modelo de imágenes con Teachable Machine usando fotos de tu propia basura reciclable, lo exportas como TensorFlow Lite y el Pi convierte cada predicción en un ángulo del servo.

Pasos de la misión

1. Arma el clasificador

   Imprime o corta una bandeja sobre una rampa que un servo pueda inclinar hacia tres contenedores; monta la cámara arriba de la bandeja con fondo liso.

2. Entrena el modelo

   En Teachable Machine crea un Image Project con clases como lata, plástico, papel y vacío; toma más de 100 fotos de cada una en la bandeja real.

3. Exporta y copia

   Exporta como TensorFlow Lite (punto flotante) y copia model.tflite y labels.txt al Pi; instala ai-edge-litert en un venv.

4. Conecta servo y botón

   Señal del servo a GPIO18 y un botón entre GPIO17 y GND para iniciar una clasificación.

5. Clasifica y ajusta

   Presiona el botón, revisa el resultado y agrega fotos de los objetos que confunde.

Código

import numpy as np, time
from picamera2 import Picamera2
from gpiozero import AngularServo, Button
from ai_edge_litert.interpreter import Interpreter

ANGLE = {'can': -60, 'plastic': 0, 'paper': 60}     # bin positions
labels = [l.strip().split(' ', 1)[-1] for l in open('labels.txt')]   # '0 can' -> 'can'
interp = Interpreter(model_path='model.tflite'); interp.allocate_tensors()
inp, out = interp.get_input_details()[0], interp.get_output_details()[0]

cam = Picamera2()
cam.configure(cam.create_still_configuration(main={'size': (224, 224), 'format': 'RGB888'}))
cam.start()
chute, button = AngularServo(18, min_angle=-90, max_angle=90), Button(17)
chute.angle = 0

while True:
    button.wait_for_press()
    x = cam.capture_array()[..., ::-1].astype(np.float32) / 127.5 - 1.0
    interp.set_tensor(inp['index'], x[np.newaxis])
    interp.invoke()
    scores = interp.get_tensor(out['index'])[0]
    item = labels[int(np.argmax(scores))]
    print(item, f"{scores.max():.0%}")
    if item in ANGLE and scores.max() > 0.8:
        chute.angle = ANGLE[item]; time.sleep(1.5); chute.angle = 0

Code comments are in English, like most libraries and docs — a good habit for makers.

Preguntas