Sticla / Ajutor Google Bietului Om pentru cei cu viziune în tunel: 5 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Abstract:

Acest proiect transmite videoclipuri live de la o cameră cu ochi de pește pe un afișaj portabil. Rezultatul este un câmp vizual mai larg într-o zonă mai mică (afișajul este comparabil cu un ecran de 4 "de 12" distanță de ochi și ieșiri la 720p). Scopul principal este de a oferi mai multă conștientizare spațială celor cu Retinită Pigmentară (prescurtată ca RP), o boală degenerativă a ochilor care are ca rezultat viziunea în tunel (este comparabilă cu privirea tot timpul printr-o rolă de hârtie igienică). Acestea fiind spuse, deoarece proiectul se bazează pe un RPi, există o gamă largă de aplicații posibile (dintre care unele vor fi discutate la final).

Lista materialelor:

• (1) Raspberry Pi Zero (5 USD) (funcționează și Raspberry Pi Zero W)

• (1) Card Micro SD pentru Raspberry Pi (8 USD) (doar un card Micro SD obișnuit, nimic special. Se recomandă minim 8 GB de stocare)

  • RPi Externs: (nu aveți nevoie de acestea dacă le dețineți deja sau dacă aveți un alt model RPi)

    • (1) Adaptor USB (5 USD)
    • (1) Cablu Mini HDMI la HDMI (6 USD) (cu o vedere suficient de bună, Vufine poate fi utilizat ca monitor, eliminând astfel necesitatea acestui cablu)
• (1) Vufine Wearable Display (200 USD)

• (1) Cablu panglică micro-mini HDMI (10 USD) (a fost întrerupt, vă rugăm să consultați gloanțele de mai jos)

  • Adaptoare HDMI

    (Tip C și tip D; sperăm să specificăm modelul la sfârșitul acestui weekend (astăzi este 02.03.2018)) (Adafruit vinde și acești conectori, dar sunt mai scumpi)

  • Cablu panglică HDMI
• (2) Cablu micro USB (1-5 USD fiecare) (doar 2 cabluri micro USB obișnuite, nimic special)
• (1) Cameră Fish-Eye pentru Raspberry Pi (25 USD)
• (1) Cablu pentru cameră Raspberry Pi (8 USD)
• (1) Pachet de cravate mici cu fermoar (3 USD)

Cost total: ~ 265 USD (depinde de ceea ce aveți deja și de cât plătiți pentru transport)

Lista de instrumente:

• Freze de sârmă
• Dispozitive de decupare a firelor (pentru dimensiuni de sârmă de aproximativ 26 awg)
• Hot-Glue Gun (și lipici pentru pistolul cu lipici fierbinte)
• Tastatură
• Ecran (trebuie să fie capabil de HDMI, dar din nou, cu o vedere suficient de bună, Vufine poate fi folosit ca monitor)
• Fier de lipit (și lipit)
• Cuțit X-Acto

Notă personală:

Acest proiect a fost inspirat de bunica mea. Ea a fost diagnosticată cu RP cu mult timp în urmă și vederea i s-a deteriorat de-a lungul anilor. Recent, a decis să renunțe la câinele ei cu ochiul văzător, Ventura (poreclit Seymour, joc de cuvinte), din cauza vârstei. Deși acest lucru poate fi făcut viața mai ușoară în anumite aspecte, sunt sigur că a făcut alte lucruri mai banale (cum ar fi plimbarea printr-un mall). M-am uitat deja să fac un astfel de dispozitiv de ceva vreme, dar nu existau ecrane disponibile (la un preț rezonabil). Asta s-a schimbat când l-am găsit pe Vufine. Este o companie excelentă cu un produs excelent și nu, nu sunt plătit să spun asta; este o companie cu adevărat bună. În ceea ce-l privește pe bunica mea, ea a raportat că acest dispozitiv aproape și-a dublat câmpul vizual (în termeni de diametru, nu de suprafață).

Actualizați:

Am construit acest lucru cu un modul Vufine configurat pentru ochiul stâng (bunica mea este complet orbă în ochiul drept), deci pot exista unele probleme pentru cei care construiesc acest lucru pentru ochiul drept (nimic mare, doar o schimbare de orientare pentru câțiva părți). Acestea fiind spuse, Vufine a avut amabilitatea de a-mi trimite un modul pentru ochiul drept, astfel încât să pot continua acest proiect și să rezolv aceste probleme. De îndată ce o voi face, voi actualiza în continuare acest instructable.

Pasul 1: Configurarea Raspberry Pi

Configurarea hardware-ului Pi:

Notă: Dacă aveți un Raspberry Pi altul decât un RPi Zero (W sau obișnuit), puteți face modificările software necesare folosind acel Pi și puteți transfera cardul SD către Pi Zero.

A doua notă: de fapt nu am cumpărat o parte din hardware-ul care se conectează la Pi; În schimb, am o pălărie convenabilă. Acestea fiind spuse, imaginea de mai sus este cum ar trebui să arate configurarea dvs. Nu este al meu și a fost luat de aici.

În primul rând, vom conecta tastatura. Deoarece tastatura dvs. are un conector USB de tip A (omniprezent dreptunghiular) și Pi Zero nu, va trebui să folosim adaptorul USB. Conectați adaptorul USB la portul USB cel mai apropiat de mijlocul plăcii. Apoi conectați tastatura la adaptorul USB. Celălalt port USB va fi utilizat pentru alimentare. Primele două cabluri din imagine sunt cabluri USB, cu cel mai înalt cablu care furnizează energie.

În al doilea rând, conectați cablul HDMI la portul mini HDMI de pe Pi și portul HDMI de pe ecran (dacă ați ales să utilizați afișajul Vufine ca ecran, utilizați cablul cu bandă HDMI).

Configurarea software-ului Pi:

Acest proces este documentat peste tot, dar ghidul oficial este aici. Este important să rețineți mai multe lucruri: veți utiliza cardul micro SD pe care l-ați cumpărat (cel pe care l-am ales are un adaptor, astfel încât să îl puteți bloca cu un computer obișnuit), veți instala Raspbian și ar trebui să activați camera în meniul de configurare Raspberry Pi. În plus, NU urmați tutorialul în executarea „startx”. Dacă ai făcut-o, nu e mare, dar acum vei avea nevoie de un mouse. Mergeți la linia de comandă (ar trebui să arate ca o fereastră neagră în bara de activități) și utilizați-o ("pi @ raspberry ~ $" ar trebui să apară în acea fereastră). Acum vom opri Raspberry Pi executând:

sudo shutdown -h acum

Pasul 2: Instalarea camerei

Conexiuni fizice:

Mai întâi, permiteți-mi să explic cum funcționează conexiunile cablului cu bandă. Pentru a conecta și deconecta cablurile panglică, trebuie mai întâi să ridicați filele laterale (pentru Pi Zero, aceasta este o direcție spre exterior), ceea ce va permite conectorului să se plieze și să iasă într-o oarecare măsură, permițând astfel să vină cablul panglică în și în afara. Pentru a fixa cablul panglică în poziție (și astfel a finaliza procesul de conectare), trebuie să apăsați piesa de pliere a conectorului plat pe cablu și să reintroduceți filele. Cablul ar trebui să fie acum fixat în conector. Pentru a vedea un videoclip oficial despre cum se face acest lucru, faceți clic aici.

Este important să rețineți că cablul alb care vine cu camera nu se potrivește pentru Pi Zero; asigurați-vă că îl înlocuiți cu unul dintre cablurile cu panglică aurie. În plus, asigurați-vă că partea expusă a cablului este orientată în jos, în Pi și în plăcile camerei.

Software:

Configurarea camerei este relativ ușoară din partea software-ului. Pentru a transmite video direct de la cameră la HDMI, pur și simplu executați următoarea linie în terminal:

raspivid -t 0 -rot 0

Camera ar trebui să transmită acum pe ecran. Acum, opriți fluxul apăsând ctrl + c. Acum vom executa aceeași comandă, dar dacă ați cumpărat un modul Vufine standard (configurat pentru ochiul drept) schimbați 0 după „-rot” la 90. La fel, dacă ați cumpărat un afișaj Vufine configurat pentru ochiul stâng, schimbați 0 după „-rot” la 270.

Acum, dacă țineți camera împotriva afișajului Vufine într-un mod similar cu modul în care este afișat în fotografie, ar trebui să vedeți o imagine verticală (pe ecranul dvs., nu neapărat în Vufine). Dacă imaginea dvs. este cu capul în jos, încercați celălalt număr (270 dacă ați făcut 90 înainte și 90 dacă ați făcut 270 înainte; tot trebuie să apăsați ctrl + c pentru a ieși din flux).

Odată ce fluxul camerei este orientat corect (prin intermediul software-ului), vom dori să ne asigurăm că pornește de fiecare dată când Raspberry Pi este pornit. Primul pas este să executați:

sudo nano /etc/rc.local

Acum, tastați o comandă similară cu cea pe care ați executat-o mai devreme ("/ usr / bin / raspivid -t 0 -rot 90/270") în liniile dintre „fi” și „exit 0” (mențineți-o pe o linie așa cum se vede În imagine). Dacă doriți o imagine cu rezoluție mai mică, cu o rată de cadre mai mare, utilizați „/ usr / bin / raspivid -t 0 -rot 90/270 -md 6” în loc. După ce ați scos acest lucru, ar trebui să-l salvați apăsând ctrl + x, introducând y (da, ați dori să-l salvați), apoi apăsați Enter pentru a-l salva sub același nume. Acum ar trebui să vă întoarceți la linia de comandă ("pi @ raspberry ~ $"). În cele din urmă, puteți testa pentru a vă asigura că totul funcționează, repornind Raspberry Pi cu:

sudo reboot

Dacă totul funcționează, ar trebui să vedeți camera streaming video la ieșirea HDMI la sfârșitul procesului de boot.

Note:

• După ce toate cele de mai sus au fost finalizate, vă recomandăm să luați în considerare aplicarea unei cantități mici de adeziv fierbinte pe cablul / conectorul panglică de pe cameră și de pe Pi, pentru a vă asigura că rămâne pe loc. Acest lucru este pur opțional și este ceva ce nu am făcut de fapt.
• Dacă aveți un ecran Vufine configurat pentru ochiul drept și alegeți să îl orientați diferit (este mai convenabil dacă porturile USB ale Pi sunt în partea de jos), partea superioară a camerei va fi în stânga când o purtați.
• Camera din imagine este deja montată. Vom ajunge la asta într-un pas ulterior.
• Am vrut să postez o imagine a conectorului camerei pe Pi, dar nu vreau să scot Pi-ul dacă nu-l pot pune din nou și mi-am pierdut toate fermoarele (care veți vedea că sunt necesare pentru a-l monta într-un pas ulterior) și nu sunt sigur când voi putea să cumpăr mai multe, așa că am decis să încărc acum și să actualizez mai târziu.

Pasul 3: Încărcarea afișajului Vufine

Afișajul Vufine are o baterie proprie, dar durează doar 90 de minute și, deși acest lucru poate fi suficient pentru utilizarea intenționată a Vufine, este insuficient pentru scopurile noastre. Acestea fiind spuse, putem încărca Vufine în timp ce este utilizat și, astfel, îi putem prelungi durata de viață a bateriei. Cu toate acestea, cablurile USB obișnuite sunt destul de mari și, din moment ce dorim să minimalizăm greutatea, va trebui să modificăm unul (făcându-l mai mic și mai ușor în proces); vom dezlipi un cablu USB la minim.

Notă: Restul acestui pas detaliază cum să obțineți conectorul de pe un fir USB. Acestea fiind spuse, am fost conștientizat de acești conectori USB ieftini (în cost). Utilizarea acestora vă va permite să săriți partea periculoasă a scoaterii conectorului de pe fir. Nu am experiență cu ei, dar voi actualiza acest lucru instructiv despre cum să le folosesc odată ce o fac.

Pregătirea cablului USB

Notă: Aceasta este, de departe, cea mai periculoasă parte a construcției. Ar trebui să se facă o precauție extremă în jurul cuțitelor ascuțite

Primul pas în „minimizarea” cablului USB este să-l tăiați la aproximativ 5 inci (aș spune aproximativ 7 pentru o configurație a ochiului drept) până la capătul micro USB. Continuați dezbrăcând firul până la capătul micro USB.

Acum, pentru partea periculoasă, va trebui să tăiați carcasa din plastic folosind cuțitul X-Acto. Vă sugerez să utilizați un set de clești sau un menghină de masă pentru a ține ștecherul în timp ce îl tăiați, pentru a minimiza riscul de tăiere. Cel mai bun mod de a-l tăia este să tăiați de-a lungul cusăturilor laterale (arată ca niște linii) așa cum se vede în imagine. Ar trebui să folosiți o forță decentă pentru a săpa cuțitul în carcasă. După un timp, o parte ar putea să se „rotească” spre exterior și, în funcție de cât de liberă este, puteți alege să folosiți o pereche de clești pentru a rupe restul, mai degrabă decât pentru a o tăia.

Finalizarea piesei USB

Odată ce rămâne doar piesa de metal, ar trebui să îndepărtați cele două fire medii (cele ne roșii și cele negre). Puteți face acest lucru fie tăindu-le, fie utilizând un fier de lipit pentru a desolda conexiunile și pur și simplu le scoateți (vă sugerez desoldarea dacă aveți suficientă experiență). Apoi, puneți un lipici fierbinte pe baza firelor (unde întâlnesc mufa Micro USB) pentru a oferi un izolator și pentru a-l menține în siguranță. Când ați terminat, imaginea ar trebui să arate ceva asemănător cu USB-ul din imagine (totuși nu l-am conectat încă la Pi).

Conectarea la Pi

Acest pas este destul de simplu. Tot ce trebuie să faceți este să lipiți firul roșu la portul de 5v și firul negru la pinul de la sol (GND) de pe RPi. Pentru a vedea exact ce porturi, vedeți imaginea cu dreptunghiul roșu pe Pi. Pentru a vedea un videoclip despre lipirea de bază, faceți clic aici. Vă sugerez să folosiți niște lipici fierbinți pe ambele părți ale Pi (unde ați lipit) pentru a asigura firele și pentru a oferi un izolator.

Pasul 4: conectarea la toate

Asigurarea Pi

În acest moment, așezați Pi împotriva modulului Vufine cu portul camerei lângă față și conectorii USB (instalați pe Pi) orientați în jos și în interior. Fixați-l folosind cele două perechi (o pereche pentru fiecare parte) de cravate cu fermoar. Faceți acest lucru punând o cravată cu fermoar printr-unul dintre orificiile de colț de sus de pe plăcintă, înfășurându-l în jurul Vufinei (în jos) și punându-l prin orificiul de colț de jos de pe aceeași parte a Pi. Apoi, luați o altă cravată cu fermoar și fixați-o pe prima. Strângeți-l, astfel încât Pi să fie apropiat de Vufine. Tăiați restul corpului de cravată cu fermoar pentru ambele cravate cu fermoar (toate pentru a doua și partea care iese din a doua cravată cu fermoar pentru prima). Repetați acest pas pe cealaltă parte a Pi.

Conectarea lucrurilor

Acesta este poate cel mai simplu pas al întregii construcții. Conectați cablul USB pe care l-ați lipit pe Pi pe afișajul Vufine.

Lipirea fierbinte a conectorului

Magnetul din stația de andocare magnetică nu este suficient de puternic pentru scopurile noastre, așa că vom adăuga niște adeziv fierbinte pentru a întări conexiunea. Atașați modulul Vufine la stația de andocare magnetică cu care vine (nu plus) cu cureaua în sus (așa cum se arată în imagine). Asigurați-vă că este aproape paralel cu Vufine-ul real (veți putea în continuare să reglați poziția afișajului mutând cureaua pe ochelari). Aplicați o cantitate decentă de adeziv fierbinte atât pe partea superioară, cât și pe cea inferioară. Lăsați-l să se răcească înainte de a trece mai departe pentru a vă asigura că nu este împins într-o poziție ciudată înainte de a se solidifica.

Conectarea lucrurilor, Continuare

Deși această parte nu este la fel de ușoară ca prima piesă de conectare, nu ar trebui să te lupți prea mult. Pur și simplu conectați cablul panglică HDMI atât la Vufine, cât și la Pi (lupta este mai mult psihologică decât fizică; puteți face acest lucru. Cred în voi).

Conectarea camerei

Configurarea ochiului stâng:

Aceasta este o parte ușoară, dar poziționarea camerei face dificilă descrierea cu cuvinte. În esență, veți atașa camera astfel încât să fie laterală, cu cablul panglică înfășurat sub ea. Vedeți poza pentru a vedea la ce mă refer. Apăsați-l împotriva ecranului Vufine și fixați-l în această poziție aplicând adeziv fierbinte atât în partea superioară, cât și în partea inferioară. Nu aș pune niciunul pe laturi, deoarece a face acest lucru doar în partea de sus și de jos este suficient pentru a-l fixa și a face acest lucru pe părți ar putea împiedica orice reglare laterală atât a panglicii, cât și a ecranului Vufine.

Configurarea ochiului drept:

Nu am făcut configurația ochiului drept înainte (voi reveni și o voi edita odată ce o voi face), dar în esență trebuie să vă asigurați că camera este laterală și într-o poziție rezonabilă deasupra ecranului. Partea superioară (partea opusă conectorului) trebuie să fie orientată spre stânga (stânga când o purtați). Folosiți adeziv fierbinte pentru a atașa camera la ecranul de pe modulul Vufine. În plus, puteți utiliza adeziv fierbinte (sau fermoare cu fermoar) pentru a vă asigura că orice cablu excesiv de panglică este fixat (lăsați-l ușor de ajustat și încercați să nu încrețiți panglica, deoarece nu este destinat să reziste la grade de rotație ridicate). De asemenea, puteți reveni la Pasul 2: Instalarea camerei dacă trebuie să reconfigurați fluxul camerei ca urmare a unei modificări a poziționării sale fizice.

Pasul 5: Fin

Porniți-l

Pentru al porni, pur și simplu porniți modulul Vufine apăsând butonul gri din spate. Ar trebui să înceapă să clipească în albastru. Apoi, conectați Pi Zero utilizând portul USB din dreapta (în exterior și etichetat PWR IN). Ar trebui să vedeți acum o lumină roșie continuă aprinsă pe lângă LED-ul albastru intermitent de pe modulul Vufine. Aceasta înseamnă că Vufine este încărcat. În plus, ecranul ar trebui să înceapă și ar trebui să vedeți Pi-ul parcurge procesul de pornire, cu fluxul camerei care apare la sfârșit. Odată ce ecranul apare, lumina albastră intermitentă de pe butonul Vufine ar trebui să devină solidă.

Notă: Dacă porniți primul Pi (urmat de Vufine), ecranul dvs. poate ieși ciudat. Pentru a remedia acest lucru, opriți Pi și apoi reporniți-l.

Oprind-o

Opriți RPi deconectând USB-ul care îi furnizează energie. Pentru a opri Vufine, îl puteți lăsa fie să se oprească singur (lucru pe care îl va face după ce nu va primi un semnal pentru o perioadă scurtă de timp), fie puteți ține apăsat butonul gri (cu un LED albastru) de pe Vufine până LED-ul albastru se stinge. Prefer să-l las să se oprească, dar tu o faci.

Îmbunătățiri suplimentare

După cum sa spus în rezumat, deoarece proiectul se bazează pe un Raspberry Pi, proiectul are o capacitate imensă de a evolua. Pentru început, iată câteva idei pe care le-am avut:

• Puteți să-l conectați la o tastatură wireless pentru o utilizare convenabilă ca computer Linux head-up. Aș folosi o tastatură (și un mouse) ca aceasta și aș conecta-o într-un proces similar cu acesta.

  Adăugarea unei interfețe bazate pe mișcare manuală ca aceasta ar fi, de asemenea, interesantă

• Adăugați butoane laterale pentru salvarea imaginilor și videoclipurilor și pentru mărirea și micșorarea
• Adăugați un comutator de alimentare nativ (spun nativ deoarece unele cabluri USB au comutatoare încorporate)
• Realizați o carcasă imprimată 3D pentru orice.
• Adăugați o ieșire audio

• Adăugați un atașament pentru baterie

  A-l pune pe cealaltă parte a ochelarilor ar fi o modalitate convenabilă de a adăuga un contrabalans (greutatea ochelarilor este, în prezent, puțin defectă)

• Faceți o CNN (rețea neuronală convoluțională) cu ieșire TTS (text-to-speech) pentru o descriere audio a mediului. Această rețea neuronală ar putea rula pe un stick Movidius Neural Compute Stick pentru mai multă putere de calcul.

  Utilizare posibilă a utilizării Stimulare vestibulară galvanică pentru manevre de urgență

Puteți vedea câteva dintre aceste idei implementate pe pagina mea de github.

Notă:

Probabil voi mai adăuga câteva poze mai târziu. Dacă doriți o fotografie în special, vă rugăm să ne anunțați și voi face tot posibilul. Același lucru este valabil și pentru explicații; dacă vrei să intru în ceva mai detaliat, anunță-mă și voi încerca să o fac.

Mulțumesc

• Am învățat multe de la această comunitate; sperăm că acest lucru îi ajută pe alții, așa cum mulți de aici m-au ajutat înainte.
• Din nou, acesta este primul meu instructable și orice feedback ar fi mult apreciat. Dacă cineva face ceva cu asta, vă rog să mă anunțați; Mi-ar plăcea să văd unde duce comunitatea asta.

Mulțumiri speciale bunicii mele pentru tot ceea ce a făcut pentru mine de-a lungul vieții mele. Nu vă voi putea rambursa niciodată, dar voi fi sigur că voi încerca tot posibilul.

Premiul I la Concursul Raspberry Pi 2017