تتبع حركة العين البشرية: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

يهدف هذا المشروع إلى التقاط حركة العين البشرية ، وعرض حركتها على مجموعة من مصابيح LED التي توضع على شكل عين. يمكن أن يكون لهذا النوع من المشاريع العديد من الاستخدامات في مجال الروبوتات وخاصة البشر. على سبيل المثال ، يمكن لأي شخص أن يبرز عينيه على وجه إنسان آلي يتفاعل مع البشر الآخرين لأي غرض كان. يمكن أن يمنح هذا الروبوت مظهرًا أقرب إلى الحياة لأن العيون تحاكي حركة العين الفعلية لشخص ما. يستلزم هذا المشروع فقط عرض عين بشرية واحدة على عين LED ، لذلك أنا متحمس لرؤية الأفكار الأخرى التي يمتلكها الأشخاص لدفع هذا المشروع إلى أبعد من ذلك.

اللوازم

1. Arduino Uno Board (تأكد من شراء كابل USB للاتصال بالكمبيوتر)

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

2. اللوح (لا تحتاج إلى لوح كبير جدًا ؛ يجعل توصيل الأسلاك أسهل)

www.pololu.com/product/351

3. Adafruit LiIon / LiPoly حقيبة الظهر الإضافية لـ Pro Trinket / ItsyBitsy وبطارية 3.7 فولت

www.adafruit.com/product/2124

4. شريط NeoPixel LED (شراء البكرة الكاملة)

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

5. جهاز استشعار الانعكاس QTR-1A

www.pololu.com/product/2458

6. حزمة الأسلاك: ذكر / ذكر (يجعل توصيل المكونات أسهل)

www.adafruit.com/product/759

7. أي إطار للنظارات (نظارات ، نظارات شمسية ، إلخ. انظر الصور للرجوع إليها)

الخطوة 1: وضع المصابيح والأسلاك في شكل العين

استنادًا إلى الصور المرفقة بهذه الخطوة ، قم بتوصيل مصابيح LED بالترتيب الموضح. يمكن وضع مصابيح LED بشكل مسطح على سطح أو إرفاقها بشريط على جسم كروي لتمثيل مقلة العين الفعلية بشكل أفضل.

الخطوة 2: اكتب كود Arduino وقم بتحميله على اللوحة

يحتوي الملف المرفق لهذه الخطوة على جميع التعليمات البرمجية اللازمة لعرض حركة العين على مصابيح LED. توجد مكتبتان مضمنتان في الكود ويمكن العثور عليهما على روابط Github أدناه. تلاعب بالشفرة وشاهد الميزات الرائعة الأخرى التي يمكن غرسها. بمجرد اكتمال الكود ، تأكد من تجميعه ثم تحميله على لوحة Arduino Uno.

QTRsensors.h:

Adafruit_NeoPixel.h:

شرح الكود:

عندما تقترب القزحية من مستشعر واحد ، يقل الضوء المنعكس وتزداد قيمة المستشعر. على العكس من ذلك ، عندما تتحرك القزحية بعيدًا ، يزداد الضوء المنعكس وتنخفض قيمة مستشعر عاكس الصورة. تستشعر الحركة اليمنى واليسرى لتلميذ مقلة العين LED زيادة ونقصان قيمة مستشعر واحدة وتتحكم فيها. عند الوميض ، تنخفض قيم المستشعر ، لذلك إذا انخفضت قيمتي المستشعر في وقت واحد ، فإن جفون مقلة العين LED ستنخفض.

الخطوة 3: قم بتوصيل أجهزة الاستشعار / المكونات

بناءً على الصورة المرفقة ، قم بتوصيل كل مكون بلوحة Arduino Uno. يمكن استخدام اللوح لجعل التوصيلات أبسط ، ولكن ليست هناك حاجة بالضرورة. يعمل أيضًا لحام الأسلاك بالمكونات.

الخطوة 4: قم بتوصيل أجهزة الاستشعار / الأسلاك بالنظارات

تم وضع مستشعري QTR - 1A على مسافة عرض العين تقريبًا على إحدى عدسات النظارات. هذه هي القطعة الوحيدة من المعدات التي يجب أن تكون في ذلك الموقع. يمكن توصيل الباقي بالنظارات كما يحلو لك. فقط تذكر أنه يجب وضع المستشعرات على العدسة أمام العين. قد تكون هناك حاجة إلى بعض التعديلات الطفيفة في الموضع بناءً على مدى ملاءمة هياكل وجوه الأشخاص المختلفة للنظارات.

الخطوة 5: عرض فيديو عن المشروع

هذا مقطع فيديو من عرضي التقديمي للمشروع في فصلي Humanoids في جامعة كارنيجي ميلون. في الفيديو ، أناقش بعض الإلهام والغرض من المشروع. بالإضافة إلى ذلك ، أشرح تفاصيل كيفية إكمال المشروع ، بالإضافة إلى شرح جزء من كود Arduino. أعرض أيضًا الشكل الذي يجب أن تبدو عليه النتيجة النهائية للمشروع في نهاية الفيديو.

الخطوة 6: كيفية تحسين نتائجي

إذا كنت تبحث عن تحدٍ حقيقي ، فإنني أوصي بشدة بأخذ هذا المشروع وتجربة شيء مختلف قليلاً لتحسينه / إضافة إليه. يعد هذا المشروع نقطة انطلاق رائعة لأفكار مشروع أكثر طموحًا وتحديًا. بالنسبة للأشخاص المهتمين بنقل هذا المشروع إلى المستوى التالي ، فقد فكرت في بعض الطرق للقيام بذلك. سأدرج هذه الأفكار أدناه:

1. قم بتكرار هذا المشروع على العدسة الأخرى بحيث يمكن عرض كلتا مقل العيون البشرية على مجموعتين من مصابيح LED.

2. إضافة إلى الفكرة رقم 1 ، ولكن بعد ذلك اكتشف طريقة لعرض حركة الفم على مصابيح LED.

3. إضافة إلى الفكرة رقم 2 ، ولكن بعد ذلك اكتشف كيفية العرض على الوجه بالكامل على مجموعة من مصابيح LED (العيون ، والفم ، والأنف ، والحواجب)

4. ابحث عن جزء آخر من جسم الإنسان يمكن استشعار حركته ثم عرضه على مصابيح LED (حركة اليد ، وحركة الذراع ، وما إلى ذلك)