מעקב אחר תנועות עיניים אנושיות: 6 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

פרויקט זה נועד ללכוד את תנועת העין האנושית, ומציג את תנועתו על קבוצה של נורות LED הממוקמות בצורת עין. סוג זה של פרויקט עשוי להיות בעל שימושים רבים בתחום הרובוטיקה ובעיקר הומנואידים. כדוגמה, אדם יכול להקרין את עיניו על פני רובוט המתקשר עם בני אדם אחרים לכל מטרה שהיא. זה יכול לתת לרובוט מראה דמוי חיים יותר מכיוון שהעיניים מחקות את תנועת העין האמיתית של מישהו. פרויקט זה כרוך רק בהצגת עין אנושית אחת על עין LED, ולכן אני נרגש לראות אילו רעיונות נוספים יש לאנשים לקידום פרויקט זה עוד יותר.

אספקה

1. לוח Arduino Uno (הקפד לרכוש כבל USB לחיבור למחשב)

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

2. לוח לחם (לא צריך אחד גדול במיוחד; מקל על חיבור חוטים)

www.pololu.com/product/351

3. הרחבת תרמיל AdFruit LiIon/LiPoly עבור Pro Trinket/ItsyBitsy וסוללה 3.7V

www.adafruit.com/product/2124

4. רצועת LED NeoPixel (קנה את הסליל המלא)

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

5. חיישן השתקפות QTR-1A

www.pololu.com/product/2458

6. חבילת חוטים: זכר/זכר (הופך את חיבור הרכיבים לקל יותר)

www.adafruit.com/product/759

7. כל מסגרת משקפיים (משקפיים, משקפי שמש וכו '. ראו תמונות לעיון)

שלב 1: לפרוס ולחבר נוריות LED בצורת עיניים

בהתבסס על התמונות המצורפות לשלב זה, חוט את נוריות LED לפי הסדר המוצג. ניתן להניח את הלדים השטוחים על משטח או להצמיד בעזרת סרט לאובייקט כדורי כדי לייצג טוב יותר את גלגל העין האמיתי.

שלב 2: כתוב קוד Arduino והעלה ללוח

הקובץ המצורף לשלב זה מכיל את כל הקוד הדרוש להצגת תנועת העין על הלדים. ישנן שתי ספריות הכלולות בקוד וניתן למצוא אותן בקישורים Github למטה. שחקו עם הקוד וראו אילו עוד תכונות מגניבות ניתן להשתיל. לאחר השלמת הקוד, ודא שהוא אוסף ולאחר מכן העלה אותו ללוח Arduino Uno.

QTRsensors.h:

Adafruit_NeoPixel.h:

הסבר על הקוד:

כאשר הקשתית מתקרבת לחיישן אחד, האור המוחזר פוחת וערך החיישן עולה. לעומת זאת, כאשר הקשתית מתרחקת, האור המוחזר גדל וערך החיישנים של מחזיר הצילום יורד. התנועה הימנית והשמאלית של אישון גלגל העין LED חשה עלייה וירידה של ערך חיישן אחד ושולטת בו. כאשר מהבהבים שני ערכי החיישנים יורדים, כך שאם שני ערכי החיישנים יורדים בו זמנית, העפעפיים של גלגל העין הלד יירדו.

שלב 3: חבר חיישנים/רכיבים

בהתבסס על התמונה המצורפת, חברו כל רכיב ללוח Arduino Uno. ניתן להשתמש בלוח לחם כדי להפוך את החיבורים לפשוטים יותר, אך לא נחוצים בהכרח. הלחמת החוטים לרכיבים עובדת גם היא.

שלב 4: חבר חיישנים/חוטים למשקפיים

שני חיישני QTR - 1A ממוקמים במרחק של בערך רוחב העין על אחת העדשות של המשקפיים. זה החלק היחיד של הציוד שצריך להיות באותו מקום. את השאר אפשר להצמיד למשקפיים כרצונכם. רק זכור כי החיישנים חייבים להיות מונחים על העדשה מול העין. ייתכן שיהיה צורך בהתאמות מיקום קטנות על סמך אופן התאמת מבני הפנים של אנשים שונים למשקפיים.

שלב 5: מצגת וידאו על הפרויקט

זהו סרטון של הצגת הפרויקט שלי לשיעור ההומנואידים שלי באוניברסיטת קרנגי מלון. בסרטון אני דן בחלק מההשראה והמטרה של הפרויקט. בנוסף, אני מסביר את הפרטים של אופן השלמת הפרויקט, כמו גם מסביר חלק מקוד ה- Arduino. אני גם מראה כיצד התוצאה הסופית של הפרויקט צריכה להיראות לקראת סוף הסרטון.

שלב 6: כיצד לשפר את התוצאות שלי

אם אתם מחפשים אתגר אמיתי, אני מאוד ממליץ לקחת את הפרויקט הזה ולנסות משהו קצת שונה כדי לשפר/להוסיף אותו. פרויקט זה מהווה נקודת מוצא מצוינת לרעיונות פרויקט שאפתניים ומאתגרים יותר. לאנשים שמעוניינים לקחת את הפרויקט הזה לשלב הבא, חשבתי על כמה דרכים לעשות זאת. אפרט את הרעיונות הללו להלן:

1. שכפל פרויקט זה על העדשה השנייה כך שניתן להציג את שני גלגלי העיניים האנושיים על שתי קבוצות של נוריות LED.

2. הוספת רעיון מס '1, אך לאחר מכן מצא דרך להקרין את תנועת הפה על נוריות LED.

3. הוספת רעיון מס '2, אך לאחר מכן גלה כיצד להקרין על כל הפנים על סט נוריות (עיניים, פה, אף, גבות)

4. מצאו חלק אחר בגוף האדם שאפשר לחוש את תנועתו ולאחר מכן להציג אותו על נוריות LED (תנועת יד, תנועת זרוע וכו ').