Assistente Culinário Inteligente com IA, Interação por Voz e Robô Físico
O Project LUMI é um assistente culinário inteligente projetado para acompanhar o usuário durante todo o processo de preparo de receitas.
Ele interage principalmente por voz, mantém memória contextual, gerencia fluxos culinários e integra um robô físico como sua principal interface.
Diferente dos assistentes tradicionais, a LUMI foi arquitetada utilizando um sistema cognitivo híbrido, onde:
A Inteligência Artificial é utilizada apenas quando realmente agrega valor.
A maior parte do processamento é realizada através de lógica determinística, reconhecimento de padrões e respostas programadas, garantindo:
- ⚡ Baixa latência
- 💸 Baixo custo operacional
- 🧠 Alta confiabilidade
- 🤖 Interação natural
- 🎙️ Interação por voz (Speech-to-Text & Text-to-Speech)
- 🧠 Memória contextual do preparo
- ⏱️ Timers inteligentes e controle de etapas
- 🤖 Interface por robô físico
- 🎭 Sistema de emoções no display
- 🧩 Processamento híbrido (IA + lógica determinística)
- 🧠 Roteamento inteligente de intenções
- 📷 Análise de imagens sob demanda
- 🔄 Monitoramento ativo do preparo ("prova de vida")
A LUMI processa comandos através de um pipeline cognitivo em três camadas:
| Camada | Descrição | Uso de IA |
|---|---|---|
| 🟢 Motor Scriptado | Timers, alarmes, comandos, respostas rápidas, piadas, status | 0% |
| 🟡 Motor Híbrido | Sugestões, explicações, avaliação de imagens | Parcial |
| 🔴 Motor IA | Conversa livre, criatividade, raciocínio complexo | Total |
Entrada do Usuário (Voz / Texto)
↓
Speech-to-Text (se voz)
↓
Roteador de Intenção
↓
┌────────────┬──────────────┬─────────────┐
│ Motor │ Motor │ Motor │
│ Scriptado │ Híbrido │ IA │
└────────────┴──────────────┴─────────────┘
↓
Motor Emocional → Display
↓
Motor de Resposta → Voz / Texto
A LUMI utiliza uma máquina de estados simples para exibir emoções em seu display:
| Estado | Emoção |
|---|---|
| Idle | 😴 |
| Ouvindo | 🎙️ |
| Processando | 🤔 |
| Falando | 🙂 |
| Feliz | 😄 |
| Brincando | 😆 |
| Erro | 😵 |
A LUMI acompanha a interação do usuário e realiza check-ins automáticos inteligentes:
| Tempo Sem Interação | Ação |
|---|---|
| 5 minutos | "Está tudo bem por aí?" |
| 10 minutos | "Como está indo a receita?" |
| Sensível ao contexto | Perguntas inteligentes baseadas no estado atual |
| Tecnologia | Finalidade |
|---|---|
| Python 3.11+ | Linguagem principal |
| FastAPI | Framework REST |
| PostgreSQL / SQLite | Persistência |
| Redis | Cache & memória |
| OpenAI API | Raciocínio com IA |
| Docker (futuro) | Deploy |
| Componente | Finalidade |
|---|---|
| Raspberry Pi | Controlador central |
| Microfone | Captura de voz |
| Alto-falantes | Reprodução de voz |
| Display OLED / LCD | Emoções |
| Carcaça 3D | Estrutura física |
🤖 Robô Físico
↓
Backend Central
(Python + FastAPI)
↓
IA + Memória + Lógica
↓
Banco de Dados & Cache
| Fase | Nome | Objetivo | Principais Entregas | Status |
|---|---|---|---|---|
| 0 | Fundação | Definir identidade, arquitetura e visão do projeto | Conceito, arquitetura, diagramas, README, estrutura dos repositórios | ✅ Concluída |
| 1 | Backend Core (MVP Cognitivo) | Construir o núcleo inteligente do sistema | FastAPI, Intent Router, Sessions, Timers, UseCases, arquitetura limpa | 🚧 Em andamento |
| 2 | Robô Lumi (Voz + Interface Física) | Implementar interação por voz e controle do robô | STT, TTS, Wake-word, Backend Client, loop principal | 🚧 Em andamento |
| 3 | Motor Culinário | Criar o sistema de acompanhamento de receitas | Fluxo de receitas, etapas, timers automáticos, contexto | ⏳ Planejada |
| 4 | IA Avançada | Integrar IA híbrida e otimizada | AI Providers, fallback, prompt engineering, cache | 🚧 Em andamento |
| 5 | Robô Físico | Construir o protótipo físico | Raspberry Pi, áudio, display, carcaça 3D | ⏳ Planejada |
| 6 | Polimento & Portfólio | Finalização e apresentação profissional | Refatoração, testes, documentação final, vídeos | ⏳ Planejada |
Fase 1 e Fase 2 em desenvolvimento simultâneo.
Este projeto foi criado como um projeto âncora de portfólio, com o objetivo de demonstrar:
| Habilidade | Descrição |
|---|---|
| 🧠 Engenharia de Software | Arquitetura limpa, design modular |
| ⚙️ Desenvolvimento Backend | APIs, persistência, serviços |
| 🤖 IA Aplicada | Uso real, otimização de custos |
| 🎙️ Sistemas de Voz | Integração STT + TTS |
| 🔧 Robótica | Integração hardware + software |
| 🎨 Design de Produto | UX, emoção e experiência |
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Clonar o repositório
git clone https://github.com/TheTekig/Project-Lumi.git cd Project-Lumi -
Criar ambiente virtual
python -m venv venv venv\Scripts\activate -
Instalar dependencias
pip install -r requirements.txt -
Configurar Variaveis de ambiente
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.Env Config:
Crie um arquivo .env na raiz do projeto contendo: OPENAI_API_KEY = "sua chave API" GEMINI_API_KEY = "sua chave API Recomendo Utilizar somente o Gemini por conta do plano gratuito -
Entrada e saida de audio:
Execute a seguinte linha para na raiz do projeto para identificar as saidas/entradas de audio: python .\tools\VoiceChannels.py Identifique sua entrada e saida e altere nas configuracoes: Caminho - Project-Lumi/src/lumi_robot/core/settings.py AUDIO_DEVICE = "ID da sua saida de audio" MICROPHONE_DEVICE = "ID da sua entrada de audio"
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Executar o Assistente
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Rodando Backend:
cd src uvicorn main:app --reload -
Rodando Interfaces/Robos
O Projeto Atual possui 2 formas de utilizar, através de Keyword sem interface grafica e com uma interface grafica utilizando TKinter. Recomendo utilizar a versão com interface grafica pois está mais estavel e completa! C/ Interface Grafica: python .\src\lumi_robot\Desktop_APP.py S/ Interface Grafica: python .\src\lumi_robot\Desktop_VOICE.py
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Adicionando Receitas
Atualmente o Sistema não é integrado a um banco de dados então ele funciona somente através de receitas colocadas manualmente em um JSON no seguinte local: Caminho - Project-Lumi/src/lumi/infrastructure/database/recipes.json Altere o arquivo mantendo a estrutura e adicione a receita seguindo o padrao das demais!
Desenvolvido por Diogo Teodoro
Estudante de Sistemas de Informação
Entusiasta em Backend e IA
🚀 Construído com paixão, curiosidade e muito café.