Cilvēka acu kustības izsekošana: 6 soļi

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Šī projekta mērķis ir uztvert cilvēka acs kustību un parādīt tā kustību uz LED gaismas komplektu, kas ir novietots acs formā. Šāda veida projektiem varētu būt daudz pielietojumu robotikas un jo īpaši humanoīdu jomā. Piemēram, cilvēks varētu projicēt savas acis uz robota seju, kas jebkādā nolūkā mijiedarbojas ar citiem cilvēkiem. Tas var dot robotam dzīvīgāku izskatu, jo acis atdarina kāda cilvēka faktisko acu kustību. Šis projekts paredz tikai vienas cilvēka acs parādīšanu uz LED acs, tāpēc es priecājos redzēt, kādas citas idejas cilvēkiem ir, lai šo projektu virzītu vēl tālāk.

Piegādes

1. Arduino Uno dēlis (noteikti iegādājieties USB kabeli, lai izveidotu savienojumu ar datoru)

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

2. Maizes dēlis (nav nepieciešams ļoti liels; atvieglo vadu pievienošanu)

www.pololu.com/product/351

3. Adafruit LiIon/LiPoly mugursomas papildinājums Pro Trinket/ItsyBitsy un 3.7V akumulatoram

www.adafruit.com/product/2124

4. NeoPixel LED sloksne (iegādājieties pilnu spoli)

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

5. QTR-1A atstarošanas sensors

www.pololu.com/product/2458

6. vadu komplekts: vīrietis/vīrietis (atvieglo komponentu savienošanu)

www.adafruit.com/product/759

7. Jebkurš brilles rāmis (brilles, saulesbrilles utt. Skatīt attēlus atsaucei)

1. darbība: izvietojiet un vadiet gaismas diodes acu formā

Pamatojoties uz šim solim pievienotajiem attēliem, vadiet gaismas diodes parādītajā secībā. Gaismas diodes var novietot uz plakanas virsmas vai piestiprināt ar lenti sfēriskam objektam, lai labāk attēlotu faktisko acs ābolu.

2. darbība: uzrakstiet Arduino kodu un augšupielādējiet to

Šim solim pievienotajā failā ir viss kods, kas nepieciešams, lai gaismas diodēs parādītu acu kustību. Kodā ir iekļautas divas bibliotēkas, un tās var atrast zemāk esošajās Github saitēs. Spēlējiet ar kodu un uzziniet, kādas citas interesantas funkcijas var implantēt. Kad kods ir pabeigts, pārliecinieties, vai tas ir apkopots, un pēc tam augšupielādējiet to Arduino Uno panelī.

QTRsensors.h:

Adafruit_NeoPixel.h:

Koda skaidrojums:

Kad varavīksnene tuvojas vienam sensoram, atstarotā gaisma samazinās un sensora vērtība palielinās. Un otrādi, kad varavīksnene attālinās, atstarotā gaisma palielinās un foto atstarotāja sensora vērtība samazinās. LED acs ābola zīlītes labā un kreisā kustība uztver viena sensora vērtības palielināšanos un samazināšanos un kontrolē to. Mirgojot, abas sensora vērtības samazinās, tādēļ, ja abas sensora vērtības samazinās vienlaicīgi, LED acs ābola plakstiņi samazināsies.

3. darbība: pievienojiet sensorus/komponentus

Pamatojoties uz pievienoto attēlu, pievienojiet katru komponentu Arduino Uno plāksnei. Lai atvieglotu savienojumus, var izmantot maizes dēli, taču tas nav obligāti nepieciešams. Darbojas arī vadu pielodēšana pie komponentiem.

4. solis: piestipriniet sensorus/vadus brillēm

Abi QTR - 1A sensori ir novietoti aptuveni acs platuma attālumā uz vienas no brilles lēcām. Tas ir vienīgais aprīkojums, kam jāatrodas šajā vietā. Pārējo var piestiprināt pie brillēm, kā vēlaties. Vienkārši atcerieties, ka sensori jānovieto uz objektīva acs priekšā. Var būt nepieciešami daži nelieli pozicionēšanas pielāgojumi, pamatojoties uz to, kā dažādu cilvēku sejas struktūras atbilst brillēm.

5. darbība: video prezentācija par projektu

Šis ir video no manas projekta prezentācijas manai humanoīdu klasei Kārnegija Melona universitātē. Videoklipā es pārrunāju dažus projekta iedvesmas avotus un mērķi. Turklāt es izskaidroju informāciju par to, kā projekts jāpabeidz, kā arī izskaidroju daļu Arduino koda. Es arī parādīju, kādam vajadzētu izskatīties projekta gala iznākumam video beigās.

6. darbība. Kā uzlabot manus rezultātus

Ja jūs meklējat īstu izaicinājumu, es ļoti iesaku ņemt šo projektu un izmēģināt kaut ko mazliet savādāku, lai to uzlabotu/papildinātu. Šis projekts ir lielisks sākumpunkts vērienīgākām un izaicinošākām projektu idejām. Cilvēkiem, kuri ir ieinteresēti pacelt šo projektu nākamajā līmenī, esmu domājis par dažiem veidiem, kā to izdarīt. Es uzskaitīšu šīs idejas zemāk:

1. Dublējiet šo projektu uz otra objektīva, lai abus cilvēka acs ābolus varētu attēlot uz diviem gaismas diodes komplektiem.

2. Papildinot ideju Nr. 1, bet tad izdomājiet veidu, kā projicēt mutes kustību uz gaismas diodēm.

3. Papildinot 2. ideju, bet tad izdomājiet, kā projicēt visu seju uz gaismas diodes komplektu (acis, mute, deguns, uzacis)

4. Atrodiet citu cilvēka ķermeņa daļu, kuras kustību var sajust un pēc tam parādīt gaismas diodēs (roku kustība, roku kustība utt.)