Urmărirea mișcării ochiului uman: 6 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Acest proiect își propune să capteze mișcarea ochiului uman și își afișează mișcarea pe un set de lumini LED care sunt plasate în formă de ochi. Acest tip de proiect ar putea avea multe utilizări în domeniul roboticii și, în special, al umanoizilor. De exemplu, o persoană și-ar putea proiecta ochii pe fața unui robot care interacționează cu alți oameni în orice scop. Acest lucru poate da unui robot un aspect mai asemănător vieții, deoarece ochii imită mișcarea reală a ochilor cuiva. Acest proiect presupune afișarea unui singur ochi uman pe un ochi LED, așa că sunt încântat să văd ce alte idei au oamenii pentru a avansa acest proiect și mai mult.

Provizii

1. Placa Arduino Uno (asigurați-vă că cumpărați cablu USB pentru a vă conecta la computer)

store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3

2. Panou (nu aveți nevoie de unul foarte mare; face cablurile de conectare mai ușoare)

www.pololu.com/product/351

3. Supliment Adafruit LiIon / LiPoly Backpack pentru Pro Trinket / ItsyBitsy și baterie de 3,7 V

www.adafruit.com/product/2124

4. Benzi LED NeoPixel (cumpărați bobina completă)

www.adafruit.com/product/1138?length=4

5. Senzor de reflexie QTR-1A

www.pololu.com/product/2458

6. Pachet de fire: Tată / Tată (facilitează conectarea componentelor)

www.adafruit.com/product/759

7. Orice cadru pentru ochelari (ochelari, ochelari de soare etc. Vedeți imaginile pentru referință)

Pasul 1: Dispuneți și conectați LED-uri în formă de ochi

Pe baza imaginilor atașate la acest pas, conectați LED-urile în ordinea afișată. LED-urile pot fi așezate plat pe o suprafață sau atașate cu bandă la un obiect sferic pentru a reprezenta mai bine un glob ocular real.

Pasul 2: Scrieți codul Arduino și încărcați-l pe tablă

Fișierul atașat pentru acest pas conține tot codul necesar pentru a afișa mișcarea ochilor pe LED-uri. Există două biblioteci incluse în cod și acestea pot fi găsite la linkurile Github de mai jos. Jucați-vă cu codul și vedeți ce alte caracteristici interesante pot fi implantate. Odată ce codul este complet, asigurați-vă că se compilează și apoi încărcați-l pe placa Arduino Uno.

QTRsensors.h:

Adafruit_NeoPixel.h:

Explicația Codului:

Când irisul se apropie de un senzor, lumina reflectată scade și valoarea senzorului crește. În schimb, atunci când irisul se îndepărtează, lumina reflectată crește și valoarea senzorului reflectorului foto scade. Mișcarea dreaptă și stângă a pupilei globului ocular LED detectează creșterea și scăderea valorii unui senzor și o controlează. Când clipesc, ambele valori ale senzorului scad, deci dacă cele două valori ale senzorului scad simultan, pleoapele globului ocular cu LED vor coborî.

Pasul 3: Conectați senzori / componente

Pe baza imaginii atașate, conectați fiecare componentă la placa Arduino Uno. O placă de calcul poate fi utilizată pentru a simplifica conexiunile, dar nu este necesară. Lipirea firelor la componente funcționează, de asemenea.

Pasul 4: Atașați senzori / fire la ochelari

Cei doi senzori QTR - 1A sunt amplasați la o distanță de aproximativ lățimea ochiului pe unul dintre obiectivele ochelarilor. Aceasta este singura piesă a echipamentului care trebuie să se afle în acea locație. Restul poate fi atașat la ochelari după cum doriți. Amintiți-vă doar că senzorii trebuie așezați pe obiectivul din fața ochiului. Pot fi necesare unele ajustări de poziție minore pe baza modului în care structurile faciale ale diferitelor persoane se potrivesc cu ochelarii.

Pasul 5: Prezentare video pe proiect

Acesta este un videoclip al prezentării mele a proiectului la ora mea de Humanoids de la Universitatea Carnegie Mellon. În videoclip, discut câteva dintre inspirația și scopul proiectului. În plus, explic detaliile modului în care urmează să fie finalizat proiectul, precum și o parte din codul Arduino. Arăt și cum ar trebui să arate rezultatul final al proiectului spre sfârșitul videoclipului.

Pasul 6: Cum să îmi îmbunătățesc rezultatele

Dacă sunteți în căutarea unei adevărate provocări, vă recomand cu tărie să luați acest proiect și să încercați ceva puțin diferit pentru a-l îmbunătăți / adăuga. Acest proiect este un mare punct de plecare pentru idei de proiecte mai ambițioase și provocatoare. Pentru persoanele care sunt interesate să ducă acest proiect la nivelul următor, m-am gândit la câteva modalități de a face acest lucru. Voi enumera aceste idei mai jos:

1. Duplicați acest proiect pe celălalt obiectiv, astfel încât ambii globi oculari umani să poată fi afișați pe două seturi de LED-uri.

2. Adăugându-vă la ideea # 1, dar apoi găsiți o modalitate de a proiecta mișcarea unei guri pe LED-uri.

3. Adăugând la ideea # 2, dar apoi aflați cum să proiectați pe toată fața pe un set de LED-uri (ochi, gură, nas, sprâncene)

4. Găsiți o altă parte a corpului uman a cărei mișcare poate fi sesizată și apoi afișată pe LED-uri (mișcarea mâinii, mișcarea brațului etc.)