OUCH: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

أوتش هو مساعد إعتام عدسة العين الشخصي متعدد الاتجاهات الخاص بك. مع وصول التعرف على الوجه إلى Zeitgeist ، تصدمك OUCH! لا تعرف OUCH كيف تبدو فقط ، بل تعرف أيضًا كيف تكون مزعجًا للغاية! على عكس الأخ الأكبر ، فإن هذه الآلة مرئية للغاية وتؤدي غرضًا واحدًا فقط: جعل حياتك أكثر رقة قليلاً. هل نسيت يومًا نظارتك الشمسية في المنزل وفوجئت بالانعكاس الساطع؟ يتيح لك OUCH استعادة هذه اللحظة مرارًا وتكرارًا. من خلال عكس الضوء من مصدر الضوء الأكثر سطوعًا من حولك مباشرة في وجهك ، سوف يضمن أنك لن تستمتع بلحظة واحدة من حولك.

احترس ، أو قد تكون OUCH آخر شيء تراه على الإطلاق!

تم تنفيذ المشروع كجزء من ندوة التصميم الحسابي والتصنيع الرقمي في برنامج الماجستير في ITECH.

أغسطس ليريك | ماكس زورن

اللوازم

أجزاء إلكترونية:

اردوينو

• اردوينو UNO

  • عدد 2 من أجهزة Reely Mini-Servo S0009
  • 4x مقاومات ضوئية
  • مقاومات 4x 10 كيلو
  • 2x فرق الجهد
  • 1x كابل طابعة USB

فطيرة التوت

• رازبيري باي 4

  • 1x RaspiCam
  • 4x ريلي ميني سيرفو S0009
  • 1x PCA9685 16-Channel 12-bit PWM Servo Driver
  • 5V DC مصدر طاقة خارجي
  • 1x Rasberry Pi 5.1V - 3Amp مصدر طاقة (أو ما يعادله خارجيًا)
  • 1x MAKERFACTORY HC-SR05 Ultraschallsensor (MF-6402156)
  • 1x 470 أوم المقاوم
  • 1x 320 أوم المقاوم

أجزاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد:

تأتي OUCH بأشكال وأحجام مختلفة. بالنسبة لهذا الإصدار ، استخدمنا طابعة ثلاثية الأبعاد لطباعة آليات مخصصة.

• 4 × حامل
• 2 × قاعدة S.
• 1 × قاعدة L
• 2 × قاعدة دوران مزدوجة
• 1 × قاعدة دوران مفردة
• 1 × مجموعة دعم المحور S.
• 1 × مجموعة دعم المحور M.
• 1 × مجموعة دعم المحور L.
• 1 × كاميرا جبل
• 1 × جبل خفيف
• 1 × مرآة جبل

اختياريًا ، يمكنك استخدام تصميم البرج المقدم لتعديل المكونات من أجل:

• 1 × برج (بدلاً من 4 × حامل)
• 1 × Base S & 1x Base M (بدلاً من 2 × Base S)

الأجزاء الأخرى:

• مايلر
• 1 × شريط مطاطي
• 1 × ربطة عنق مضغوطة
• 12 M5 x 160 براغي مسطحة الرأس
• 2 M5 x 80 براغي مسطحة الرأس

أدوات:

• طابعة 3D
• مفك البراغي H3.0
• مسدس الغراء الساخن

الخطوة 1: الخطوة 1: طباعة الأجزاء

إذا كان لديك وصول إلى طابعة ثلاثية الأبعاد ، فيمكنك طباعة آليات مخصصة لإيواء الماكينات وتركيب المكونات الثلاثة الرئيسية.

بالنسبة لمكون الوجه ، نحتاج إلى:

• 2 × تقف
• 1 × قاعدة L
• 1 × قاعدة دوارة مزدوجة
• 1 × مجموعة دعم المحور M.
• 1 × الكاميرا وجهاز استشعار المسافة

يتطلب مكون الضوء:

• 1 × حامل
• 1 × قاعدة S.
• 1 × قاعدة دوارة مزدوجة
• 1 × مجموعة دعم المحور S.
• 1 × جبل خفيف

تتكون مكونات المرآة مما يلي:

• 1 × حامل
• 1 × قاعدة S.
• 1 × قاعدة دوارة مفردة
• 1 × مجموعة دعم المحور L.
• جبل المرآة

أخيرًا ، يمكنك أيضًا طباعة البرج المقدم.

إذا كنت ترغب في استخدامه كأساس لجميع المكونات الثلاثة ، فسيتعين عليك ضبط متجه الرياضيات في الكود وفقًا لذلك. علاوة على ذلك ، قم بتوصيل مكون الوجه بـ Base M بدلاً من Base L بالبرج.

الخطوة الثانية: الخطوة الثانية: صنع المرآة

لصنع مكون المرآة الخاص بك ، قم بقص قطعة دائرية من مايلر وضعها فوق جزء المرآة المطبوع ثلاثي الأبعاد. ثم استخدم أولاً رباطًا مطاطيًا لتثبيته في مكانه. يجب أن يدخل الشريط المطاطي داخل الأخدود حول المكون. ثم استخدم رابطًا مضغوطًا لتأمين الاتصال برفق ، ولا تقم بإحكام ربطه كثيرًا ، حتى الآن. يمكنك الآن البدء في تمديد Mylar حتى تحصل على سطح عاكس لامع. أخيرًا ، اربطي ربطة العنق واستمتع بعكس وجهك الجميل!

الخطوة 3: الخطوة 3: تجميع المكونات

مكون الوجه

1. قم بالغراء بالغراء الساخن لمؤازرة القبضة في الفتحة المناسبة للقاعدة الدوارة
2. الصق موصل المؤازرة في الأخدود الموجود أسفل الجزء الأساسي
3. ضع الجزأين الأساسيين معًا ، بحيث يتشابك المؤازر مع الموصل
4. استخدم برغي الماكينة لإصلاح الموصل بالمؤازرة
5. الغراء الساخن قطعة الموصل الثانية في الأخدود وفقا ، الموجود في الجزء العلوي من دعم المحور
6. استخدم 4 مسامير M5 لربط دعامة المحور بقاعدة الدوران
7. الغراء الساخن المؤازرة الثانية للتركيب
8. حرك الكاميرا على المسامير
9. قم بتوصيل مستشعر المسافة بالموجات فوق الصوتية بالحامل ، إما عن طريق الشد أو اللصق الساخن
10. قم بتوصيل حامل الكاميرا / المستشعر بدعم المحور ، يجب أن ينزلق جهاز Servo مرة أخرى في قطعة الموصل
11. استخدم برغي الماكينة لإصلاح الموصل بالمؤازرة
12. قم بربط Raspberry Pi ومحرك المؤازرة بقطعة من الخشب الرقائقي (تأكد من أن التباعد يطابق فتحات القاعدة L)
13. اربط مكون الوجه بالحوامل باستخدام مسامير M5

مكون المرآة

1. اتبع الخطوات من 1 إلى 7
2. قم بتوصيل المرآة بدعم المحور
3. قم بلصق حامل مرآة على الخشب الرقائقي ، بحيث تتم محاذاة مكون المرآة والوجه
4. اربط مكون المرآة بالحامل باستخدام مسامير M5

مكون الضوء

1. اتبع الخطوات من 1 إلى 7 أعلاه
2. مرر مستشعرات الضوء من خلال فتحات التثبيت الموجودة أسفل صليب التظليل
3. قم بتوصيل التظليل المتقاطع بدعم المحور ، يجب أن ينزلق Servo مرة أخرى في قطعة الموصل
4. استخدم برغي الماكينة لإصلاح الموصل بالمؤازرة
5. قم بلصق حامل على الخشب الرقائقي ، بحيث يتم محاذاة مكون الضوء والمرآة والوجه وتكون المرآة بين مكونات الوجه والضوء
6. اربط مكون الوجه بالحوامل باستخدام مسامير M5

* يمكن أيضًا توصيل جميع المكونات بالبرج ، يرجى مراعاة زيادة تعقيد الترميز والأسلاك ووقت الطباعة. إذا كنت ترغب في استخدام البرج ، فاستخدم الجزء Base M بدلاً من Base L لمكون الوجه وقم بربط أجزاء القاعدة بالبرج باستخدام الثقوب ومسامير M5.

الخطوة 4: الخطوة 4: تكوين اللوحات

هنا مخطط الأسلاك للمكونات الثلاثة. يعمل متتبع الشمس على حلقة خاصة به على Arduino ويرسل مواضعه المؤازرة إلى Rasberry Pi عبر منفذ USB التسلسلي. يمكن توصيل مستشعر المسافة الاختياري بمقدمة الكاميرا المتحركة / الإمالة لإنشاء تثليث أكثر قوة للهدف. هنا سنصطفهم في خط مستقيم ونحسب متوسط المتجهات فقط حتى لا يكون مطلوبًا.

يتم توصيل أربعة أجهزة مؤازرة بمحرك سيرفو PCA9685 الذي يتم تشغيله بواسطة مصدر طاقة خارجي 5 فولت. يتحكم اثنان من الماكينات في المقلاة والإمالة لكاميرا تتبع الوجه ، بينما يتحكم الاثنان المتبقيان في المقلاة وإمالة المرآة.

الخطوة الخامسة: الكود:

يمكن تقسيم الكود الخاص بهذا المشروع إلى جزأين: كود Arduino لتتبع الضوء وكود تتبع وجه الثعبان / رمز تحديد موضع المرآة.

كود اردوينو:

هذا الرمز هو نسخة معدلة قليلاً من مشروع تتبع الشمس من geobruce. إنه مرجع رائع لمعرفة المزيد حول مكون التتبع الشمسي ويمكن العثور على مزيد من التفاصيل في صفحة التعليمات هذه. يتم أخذ قيم شدة الضوء من 4 مقاومات للصور ومتوسطها للعثور على المنطقة الأكثر سطوعًا وضبط الماكينات وفقًا لذلك. ثم نكتب قيم زاوية المؤازرة إلى المنفذ التسلسلي.

كود بايثون:

يدمج هذا الرمز السيرة الذاتية المفتوحة لإنشاء آلية إمالة عموم لتتبع الوجه بالإضافة إلى تشغيل الماكينات الخاصة بالمرآة. سيتعين عليك اتباع بعض الخطوات لتنزيل السيرة الذاتية المفتوحة على Raspberry pi. هناك العديد من الموارد لهذا ولكني أحب كثيرا تلك التي تقدمها pyimagesearch. يمكن العثور على جولة كاملة من هذه العملية هنا. ملاحظة: لقد قمنا بتنزيل مكتبات السيرة الذاتية المفتوحة في بيئة افتراضية نقوم بتشغيل جميع التعليمات البرمجية عليها ، إذا قررت القيام بذلك ، فتأكد من تنزيل جميع التبعيات في البيئة الافتراضية التي تقوم بتشغيل البرنامج عليها وليس Pi نفسها.

بمجرد تنزيل السيرة الذاتية المفتوحة ، سيتطلب هذا الرمز أيضًا بعض التبعيات (المثبتة على البيئة المحددة التي تقوم بتشغيلها) للتشغيل:

• Adafruit ServoKit: يمكن العثور على صفحة كاملة حول عملية التنزيل على Raspberry Pi هنا.
• إيموتيلس
• حبيبي
• gpiozero (في حالة استخدام مستشعر المسافة)

لتتبع الوجوه ، يتطلب البرنامج النصي وسيطة (-faces) وهي عبارة عن ملف.xml يستخدمه openCv للعثور على الوجوه. سيكون عليك وضع هذا الملف في نفس الدليل مثل نص بايثون. لقد قمت بتوفيره في التنزيلات ويمكن العثور عليه أيضًا هنا.

الخطوة 6: تشغيل الكود

بمجرد تنزيل كل التعليمات البرمجية في نفس الدليل وإعداد بيئتك الافتراضية بسيرة ذاتية مفتوحة ، فأنت جاهز لتشغيلها.

1. افتح موجه الأوامر على جهاز pi
2. اكتب workon cv (أو أي اسم تختاره لبيئتك الافتراضية)
3. قم بتغيير الدليل إلى المكان الذي قمت بتخزين ملفاتك فيه (cd (مسار الملفات))
4. يقوم السطر الأخير بتشغيل البرنامج وتحديد ملف haar cascade. (python Face3.py --faces haarcascade_frontalface_default.xml)

عند تشغيله ، يجب أن ترى دفق فيديو من picam المنبثق على الشاشة وسيبدأ موجه الأوامر في طباعة قيم المؤازرة من جميع الماكينات الستة.

وانت انتهيت! اعتمادًا على جودة الماكينات التي لديك ، قد ترغب في معايرتها على وجه التحديد لتحسين دقة نظامك. انتهى بنا الأمر إلى الحاجة إلى تعديل جميع نطاقات PWM حتى تعمل بشكل صحيح.