Sledování pohybu lidského oka: 6 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Tento projekt si klade za cíl zachytit pohyb lidského oka a jeho pohyb zobrazuje na sadu LED světel, která jsou umístěna ve tvaru oka. Tento typ projektu by potenciálně mohl mít mnoho využití v oblasti robotiky a konkrétně humanoidů. Jako příklad by člověk mohl promítnout své oči na tvář robota, který komunikuje s jinými lidmi za jakýmkoli účelem. To může dát robotovi živější vzhled, protože oči napodobují něčí skutečný pohyb očí. Tento projekt zahrnuje pouze zobrazení jednoho lidského oka na LED oko, takže jsem nadšený, že vidím, jaké další nápady mají lidé k dalšímu pokroku v tomto projektu.

Zásoby

1. Deska Arduino Uno (nezapomeňte si koupit kabel USB pro připojení k počítači)

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

2. Breadboard (nepotřebujete příliš velký; usnadňuje připojení vodičů)

www.pololu.com/product/351

3. Adafruit LiIon/LiPoly Backpack Add-On pro Pro Trinket/ItsyBitsy a 3,7V baterie

www.adafruit.com/product/2124

4. NeoPixel LED Strip (kupte si celý naviják)

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

5. Senzor odrazivosti QTR-1A

www.pololu.com/product/2458

6. Balíček vodičů: Muž/Muž (usnadňuje připojení součástí)

www.adafruit.com/product/759

7. Jakýkoli rám brýlí (brýle, sluneční brýle atd. Viz obrázky jako reference)

Krok 1: Rozložení a zapojení diod LED do tvaru očí

Na základě obrázků připojených k tomuto kroku zapojte diody LED v uvedeném pořadí. LED diody mohou být položeny naplocho na povrch nebo připevněny páskou k sférickému předmětu, aby lépe představovaly skutečnou oční bulvu.

Krok 2: Napište kód Arduino a nahrajte na tabuli

Přiložený soubor pro tento krok obsahuje veškerý kód potřebný k zobrazení pohybu očí na LED diodách. Součástí kódu jsou dvě knihovny, které najdete na níže uvedených odkazech Github. Hrajte si s kódem a podívejte se, jaké další skvělé funkce lze implantovat. Jakmile je kód dokončen, ujistěte se, že je kompilován, a poté jej nahrajte na desku Arduino Uno.

QTRsensors.h:

Adafruit_NeoPixel.h:

Vysvětlení kódu:

Když se clona přiblíží k jednomu senzoru, odražené světlo klesá a hodnota senzoru se zvyšuje. Naopak, když se clona vzdálí, odražené světlo se zvýší a hodnota senzoru fotoreflektoru se sníží. Pravý a levý pohyb zornice LED oční bulvy snímá zvýšení a snížení jedné hodnoty senzoru a ovládá ji. Když bliká, obě hodnoty senzoru se sníží, takže pokud se současně sníží hodnoty obou senzorů, oční víčka oční bulvy LED klesnou.

Krok 3: Připojte senzory/součásti

Na základě přiloženého obrázku připojte každou součást k desce Arduino Uno. Pro zjednodušení připojení lze použít prkénko, ale není to nezbytně nutné. Pájení vodičů na součástky také funguje.

Krok 4: Připevněte senzory/dráty k brýlím

Dva senzory QTR - 1A jsou umístěny ve vzdálenosti přibližně šířky oka na jedné z čoček brýlí. To je jediný kus vybavení, které na tom místě musí být. Zbytek lze připevnit na brýle dle libosti. Nezapomeňte, že senzory musí být umístěny na čočce před okem. Podle toho, jak se obličejové struktury různých lidí hodí k brýlím, může být zapotřebí provést drobné úpravy polohy.

Krok 5: Video prezentace na projektu

Toto je video z mé prezentace projektu mé třídě humanoidů na univerzitě Carnegie Mellon. Ve videu rozebírám některé inspirace a účel projektu. Kromě toho vysvětluji podrobnosti o tom, jak má být projekt dokončen, a také vysvětluji část kódu Arduino. Ke konci videa také ukazuji, jak by měl vypadat konečný výsledek projektu.

Krok 6: Jak zlepšit své výsledky

Pokud hledáte skutečnou výzvu, vřele doporučuji vzít tento projekt a zkusit něco trochu jiného, abyste ho vylepšili/přidali. Tento projekt je skvělým výchozím bodem pro ambicióznější a náročnější projektové nápady. Pro lidi, kteří mají zájem posunout tento projekt na další úroveň, jsem přemýšlel o několika způsobech, jak toho dosáhnout. Níže uvedu tyto nápady:

1. Duplikujte tento projekt na druhou čočku, aby obě lidské oční bulvy mohly být zobrazeny na dvou sadách LED.

2. Přidání k myšlence č. 1, ale pak vymyslet způsob, jak promítnout pohyb úst na LED diody.

3. Přidání nápadu č. 2, ale poté vymyslete, jak promítnout celý obličej na sadu LED diod (oči, ústa, nos, obočí)

4. Najděte jinou část lidského těla, jejíž pohyb lze snímat a poté zobrazit na LED diody (pohyb ruky, pohyb paže atd.)