Seguiment del moviment de l’ull humà: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Aquest projecte té com a objectiu captar el moviment de l'ull humà i mostrar-lo en un conjunt de llums LED que es col·loquen en forma d'ull. Aquest tipus de projecte podria tenir molts usos en el camp de la robòtica i específicament dels humanoides. Com a exemple, una persona podria projectar els seus ulls sobre la cara d’un robot que interactua amb altres humans amb qualsevol propòsit. Això pot donar a un robot un aspecte més real, ja que els ulls imiten el moviment ocular real d'algú. Aquest projecte només implica mostrar un ull humà sobre un ull LED, així que estic emocionat de veure quines altres idees tenen la gent per avançar encara més en aquest projecte.

Subministraments

1. Tauler Arduino Uno (assegureu-vos de comprar un cable USB per connectar-vos a l'ordinador)

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

2. Taula de pa (no en necessiteu cap de molt gran; facilita la connexió dels cables)

www.pololu.com/product/351

3. Complement de motxilla Adafruit LiIon / LiPoly per a Pro Trinket / ItsyBitsy i bateria de 3,7 V

www.adafruit.com/product/2124

4. NeoPixel LED Strip (compra el rodet complet)

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

5. Sensor de reflectància QTR-1A

www.pololu.com/product/2458

6. Paquet de cables: mascle / mascle (facilita la connexió dels components)

www.adafruit.com/product/759

7. Qualsevol marc d’ulleres (ulleres, ulleres de sol, etc. Vegeu les imatges com a referència)

Pas 1: dissenyeu i connecteu els LEDs en forma d'ulls

Basant-vos en les imatges adjuntes a aquest pas, connecteu els LEDs en l'ordre que es mostra. Els LED es poden col·locar plans sobre una superfície o fixar-se amb cinta a un objecte esfèric per representar millor un globus ocular real.

Pas 2: escriviu el codi Arduino i pengeu-lo al tauler

El fitxer adjunt d’aquest pas conté tot el codi necessari per mostrar el moviment dels ulls als LED. Hi ha dues biblioteques incloses al codi i es poden trobar als enllaços de Github a continuació. Juga amb el codi i mira quines altres funcions interessants es poden implantar. Un cop completat el codi, assegureu-vos que es compila i pengeu-lo a la placa Arduino Uno.

QTRsensors.h:

Adafruit_NeoPixel.h:

Explicació del codi:

Quan l’iris s’acosta a un sensor, la llum reflectida disminueix i el valor del sensor augmenta. Per contra, quan l’iris s’allunya, augmenta la llum reflectida i disminueix el valor del sensor del reflector. El moviment dret i esquerre de la pupil·la del globus ocular LED detecta l’augment i la disminució d’un valor del sensor i el controla. En parpellejar, els dos valors del sensor disminueixen, de manera que si els dos valors del sensor disminueixen simultàniament, les parpelles del globus ocular del LED baixaran.

Pas 3: connecteu els components / sensors

Basat en la imatge adjunta, connecteu cada component a la placa Arduino Uno. Es pot utilitzar un tauler per simplificar les connexions, però no necessàriament. Soldar els cables als components també funciona.

Pas 4: connecteu els cables / sensors a les ulleres

Els dos sensors QTR - 1A es col·loquen a una distància aproximada de l’amplada de l’ull en una de les lents de les ulleres. Aquesta és l’única peça de l’equip que ha d’estar en aquest lloc. La resta es pot fixar a les ulleres com vulgueu. Només cal que recordeu que els sensors s’han de col·locar a l’objectiu davant de l’ull. És possible que siguin necessaris alguns ajustaments posicionals menors en funció de com s’adapten les estructures facials de les persones a les ulleres.

Pas 5: presentació de vídeo al projecte

Aquest és un vídeo de la meva presentació del projecte a la meva classe d’Humanoids de la Universitat Carnegie Mellon. Al vídeo, explico algunes de les inspiracions i els propòsits del projecte. A més, explico els detalls de com s’ha de completar el projecte, així com explico una part del codi Arduino. També mostro com ha de ser el resultat final del projecte cap al final del vídeo.

Pas 6: Com millorar els meus resultats

Si busqueu un veritable repte, us recomano encarir-vos d'aquest projecte i provar alguna cosa diferent per millorar-lo / afegir-lo. Aquest projecte és un gran punt de partida per a idees de projectes més ambicioses i desafiadores. Per a les persones que estiguin interessades en portar aquest projecte al següent nivell, he pensat en algunes maneres de fer-ho. A continuació, enumeraré aquestes idees:

1. Dupliqueu aquest projecte a l'altra lent de manera que tots dos globus oculars humans es puguin mostrar en dos conjunts de LED.

2. Afegiu-vos a la idea núm. 1, però després esbrineu una manera de projectar el moviment d'una boca sobre els LED.

3. Addició a la idea número 2, però després esbrineu com projectar-vos a tota la cara sobre un conjunt de LED (ulls, boca, nas, celles)

4. Cerqueu una altra part del cos humà el moviment del qual es pugui detectar i mostrar-la als LED (moviment de les mans, moviment del braç, etc.)