Human Eye Motion Tracking: 6 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

Dette projekt har til formål at fange det menneskelige øjes bevægelse og viser dets bevægelse på et sæt LED -lys, der er placeret i form af et øje. Denne type projekter kan potentielt have mange anvendelser inden for robotik og specifikt humanoider. Som et eksempel kan en person projektere sine øjne på ansigtet på en robot, der interagerer med andre mennesker til ethvert formål. Dette kan give en robot et mere livagtigt udseende, da øjnene efterligner nogens faktiske øjenbevægelse. Dette projekt indebærer kun at vise et menneskeligt øje på et LED -øje, så jeg er spændt på at se, hvilke andre ideer folk har til at fremme dette projekt endnu mere.

Forbrugsvarer

1. Arduino Uno Board (sørg for at købe et USB -kabel for at oprette forbindelse til computeren)

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

2. Brødbræt (behøver ikke et meget stort; gør tilslutning af ledninger lettere)

www.pololu.com/product/351

3. Add-On Adafruit LiIon/LiPoly-rygsæk til Pro Trinket/ItsyBitsy og 3.7V batteri

www.adafruit.com/product/2124

4. NeoPixel LED Strip (køb den fulde rulle)

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

5. QTR-1A refleksionssensor

www.pololu.com/product/2458

6. Pakning af ledninger: Mand/han (gør tilslutning af komponenter lettere)

www.adafruit.com/product/759

7. Eventuelle brillestel (briller, solbriller osv. Se billeder til reference)

Trin 1: Lay out & Wire LED'er i øjenform

Baseret på de billeder, der er vedhæftet dette trin, tilsluttes LED'erne i den viste rækkefølge. Lysdioderne kan lægges fladt på en overflade eller fastgøres med tape til en kugleformet genstand for bedre at repræsentere et faktisk øjeæble.

Trin 2: Skriv Arduino -kode og upload til bord

Den vedhæftede fil til dette trin indeholder al den kode, der er nødvendig for at vise øjenbevægelsen på lysdioderne. Der er to biblioteker inkluderet i koden, og de kan findes på Github -linkene herunder. Leg med koden og se, hvilke andre fede funktioner der kan implanteres. Når koden er fuldført, skal du sørge for at den kompilerer og derefter uploade den til Arduino Uno -kortet.

QTRsensors.h:

Adafruit_NeoPixel.h:

Forklaring af kode:

Når iris nærmer sig en sensor, falder det reflekterede lys, og sensorværdien stiger. Omvendt, når iris bevæger sig væk, øges det reflekterede lys, og sensorværdien af fotoreflektoren falder. Højre og venstre bevægelse af pupillen i LED -øjeæblet fornemmer stigningen og faldet af en sensorværdi og styrer den. Når de blinker, falder begge sensorværdier, så hvis de to sensorværdier falder samtidigt, falder øjenlågene på LED -øjeæblet ned.

Trin 3: Tilslut sensorer/komponenter

Baseret på det vedhæftede billede, forbindes hver komponent til Arduino Uno -kortet. Et brødbræt kan bruges til at gøre forbindelserne enklere, men ikke nødvendigvis nødvendige. Lodning af ledningerne til komponenterne virker også.

Trin 4: Fastgør sensorer/ledninger til briller

De to QTR - 1A sensorer er placeret i en afstand på omkring øjenets bredde på en af linserne i brillen. Det er det eneste stykke udstyr, der skal være på det sted. Resten kan fastgøres til glassene, som du ønsker. Husk bare, at sensorerne skal placeres på linsen foran øjet. Nogle mindre positionsjusteringer kan være nødvendige baseret på, hvordan forskellige menneskers ansigtsstrukturer passer til brillerne.

Trin 5: Videopræsentation om projekt

Dette er en video af min præsentation af projektet for min Humanoids -klasse ved Carnegie Mellon University. I videoen diskuterer jeg noget af projektets inspiration og formål. Derudover forklarer jeg detaljerne i, hvordan projektet skal gennemføres, samt forklarer en del af Arduino -koden. Jeg viser også, hvordan det endelige resultat af projektet skal se ud mod slutningen af videoen.

Trin 6: Sådan forbedres mine resultater

Hvis du leder efter en reel udfordring, kan jeg varmt anbefale at tage dette projekt og prøve noget lidt anderledes for at forbedre/tilføje det. Dette projekt er et godt udgangspunkt for mere ambitiøse og udfordrende projektideer. For folk, der er interesserede i at tage dette projekt til det næste niveau, har jeg tænkt på et par måder at gøre det på. Jeg vil liste disse ideer herunder:

1. Kopier dette projekt på den anden linse, så begge menneskelige øjenkugler kan vises på to sæt lysdioder.

2. Tilføjelse til idé #1, men derefter finde ud af en måde at projicere bevægelsen af en mund på lysdioder.

3. Tilføjelse til idé nr. 2, men derefter finde ud af at projektere på hele ansigtet på et sæt lysdioder (øjne, mund, næse, øjenbryn)

4. Find en anden menneskelig kropsdel, hvis bevægelse kan registreres og derefter vises på lysdioder (håndbevægelse, armbevægelse osv.)