Bewegungsverfolgung des menschlichen Auges - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

Dieses Projekt zielt darauf ab, die Bewegung des menschlichen Auges einzufangen und zeigt seine Bewegung auf einer Reihe von LED-Leuchten, die in Form eines Auges platziert sind. Diese Art von Projekt könnte potenziell viele Anwendungen im Bereich der Robotik und insbesondere der Humanoiden haben. Als Beispiel könnte eine Person ihre Augen auf das Gesicht eines Roboters projizieren, der zu irgendeinem Zweck mit anderen Menschen interagiert. Dies kann einem Roboter ein lebensechteres Aussehen verleihen, da die Augen die tatsächliche Augenbewegung einer Person nachahmen. Dieses Projekt beinhaltet nur die Darstellung eines menschlichen Auges auf einem LED-Auge, daher bin ich gespannt, welche Ideen andere Leute haben, um dieses Projekt noch weiter voranzutreiben.

Lieferungen

1. Arduino Uno Board (stellen Sie sicher, dass Sie ein USB-Kabel kaufen, um eine Verbindung zum Computer herzustellen)

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

2. Steckbrett (braucht kein sehr großes; erleichtert das Anschließen von Drähten)

www.pololu.com/product/351

3. Adafruit LiIon/LiPoly Rucksack-Add-On für Pro Trinket/ItsyBitsy und 3.7V Batterie

www.adafruit.com/product/2124

4. NeoPixel LED-Streifen (die ganze Rolle kaufen)

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

5. QTR-1A Reflexionssensor

www.pololu.com/product/2458

6. Kabelpackung: Männlich/männlich (erleichtert das Verbinden von Komponenten)

www.adafruit.com/product/759

7. Jeder Brillenrahmen (Brillen, Sonnenbrillen usw. Siehe Bilder als Referenz)

Schritt 1: LEDs in Augenform auslegen und verdrahten

Verdrahten Sie die LEDs basierend auf den Bildern, die diesem Schritt beigefügt sind, in der gezeigten Reihenfolge. Die LEDs können flach auf eine Fläche gelegt oder mit Klebeband an einem kugelförmigen Objekt befestigt werden, um einen echten Augapfel besser darzustellen.

Schritt 2: Arduino-Code schreiben und auf Board hochladen

Die angehängte Datei für diesen Schritt enthält den gesamten Code, der zum Anzeigen der Augenbewegung auf den LEDs erforderlich ist. Der Code enthält zwei Bibliotheken, die unter den folgenden Github-Links zu finden sind. Spielen Sie mit dem Code herum und sehen Sie, welche anderen coolen Funktionen implantiert werden können. Sobald der Code fertig ist, stellen Sie sicher, dass er kompiliert wird, und laden Sie ihn dann auf das Arduino Uno-Board hoch.

QTRsensors.h:

Adafruit_NeoPixel.h:

Erklärung des Codes:

Nähert sich die Blende einem Sensor, nimmt das reflektierte Licht ab und der Sensorwert steigt. Umgekehrt nimmt bei einer Entfernung der Iris das reflektierte Licht zu und der Sensorwert des Fotoreflektors sinkt. Die rechte und linke Bewegung der Pupille des LED-Augapfels erkennt die Zunahme und Abnahme eines Sensorwertes und steuert diesen. Beim Blinken sinken beide Sensorwerte, wenn also beide Sensorwerte gleichzeitig sinken, sinken die Augenlider des LED-Augapfels.

Schritt 3: Sensoren/Komponenten anschließen

Verdrahten Sie basierend auf dem beigefügten Bild jede Komponente mit der Arduino Uno-Platine. Ein Steckbrett kann verwendet werden, um die Verbindungen einfacher zu machen, ist aber nicht unbedingt erforderlich. Das Anlöten der Drähte an die Komponenten funktioniert auch.

Schritt 4: Sensoren/Drähte an Brillen anbringen

Die beiden QTR - 1A Sensoren werden im Abstand von etwa Augenbreite auf einer der Linsen der Brille platziert. Das ist das einzige Gerät, das an diesem Ort sein muss. Der Rest kann nach Belieben an der Brille befestigt werden. Denken Sie daran, dass die Sensoren auf der Linse vor dem Auge platziert werden müssen. Je nachdem, wie die Gesichtsstrukturen verschiedener Personen zur Brille passen, können einige geringfügige Positionsanpassungen erforderlich sein.

Schritt 5: Videopräsentation zum Projekt

Dies ist ein Video meiner Präsentation des Projekts in meiner Humanoids-Klasse an der Carnegie Mellon University. Im Video bespreche ich einige der Inspiration und den Zweck des Projekts. Außerdem erkläre ich die Details, wie das Projekt abgeschlossen werden soll, sowie einen Teil des Arduino-Codes. Ich zeige auch, wie das Endergebnis des Projekts gegen Ende des Videos aussehen sollte.

Schritt 6: So verbessern Sie meine Ergebnisse

Wenn Sie nach einer echten Herausforderung suchen, empfehle ich Ihnen dringend, dieses Projekt zu übernehmen und etwas anderes auszuprobieren, um es zu verbessern / hinzuzufügen. Dieses Projekt ist ein großartiger Ausgangspunkt für ehrgeizigere und anspruchsvollere Projektideen. Für Leute, die daran interessiert sind, dieses Projekt auf die nächste Ebene zu bringen, habe ich über einige Möglichkeiten nachgedacht, dies zu tun. Ich werde diese Ideen im Folgenden auflisten:

1. Duplizieren Sie dieses Projekt auf das andere Objektiv, damit beide menschlichen Augäpfel auf zwei LED-Sets angezeigt werden können.

2. Ergänzen Sie Idee Nr. 1, aber dann finden Sie eine Möglichkeit, die Bewegung eines Mundes auf LEDs zu projizieren.

3. Ergänzung zu Idee Nr. 2, aber dann herausfinden, wie man das gesamte Gesicht auf eine Reihe von LEDs projiziert (Augen, Mund, Nase, Augenbrauen)

4. Finden Sie ein anderes menschliches Körperteil, dessen Bewegung erfasst und dann auf LEDs angezeigt werden kann (Handbewegung, Armbewegung usw.)