Aduh: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Ouch adalah Pembantu Katarak Tak Berguna Omnidirectional pribadi Anda. Saat pengenalan wajah menyentuh Zeitgeist, OUCH menyentuh Anda! OUCH tidak hanya tahu bagaimana penampilan Anda, tetapi juga tahu bagaimana menjadi sangat menyebalkan! Tidak seperti kakak, mesin ini sangat terlihat dan hanya memenuhi satu tujuan: Untuk membuat hidup Anda sedikit lebih buruk. Apakah Anda pernah lupa kacamata hitam Anda di rumah dan terkejut dengan pantulan yang cerah? OUCH memungkinkan Anda menghidupkan kembali momen ini berulang kali. Dengan memantulkan cahaya dari sumber cahaya paling terang di sekitar Anda langsung ke wajah Anda, itu akan memastikan bahwa Anda tidak akan menikmati satu momen pun di sekitarnya.

Hati-hati, atau Aduh mungkin hal terakhir yang pernah Anda lihat!

Proyek ini dilakukan sebagai bagian dari seminar Desain Komputasi dan Fabrikasi Digital dalam program master ITECH.

Agustus Lehrecke | Max Zorn

Perlengkapan

Bagian elektronik:

Arduino

• Arduino UNO

  • 2x Reely Mini-Servo S0009
  • 4x fotoresistor
  • 4x 10k resistor
  • 2x potensiometer
  • 1x kabel printer USB

Raspberry Pi

• Rasberry Pi 4

  • 1x RaspiCam
  • 4x Reely Mini-Servo S0009
  • 1x PCA9685 16-Channel 12-bit PWM Servo Driver
  • Catu daya eksternal 5v DC
  • 1x Rasberry Pi 5.1V - catu daya 3Amp (atau setara eksternal)
  • 1x PABRIK PEMBUAT HC-SR05 Ultraschallsensor (MF-6402156)
  • 1x470 Ohm resistor
  • 1x 320 Ohm resistor

Bagian Cetak 3D:

OUCH hadir dalam berbagai bentuk dan ukuran. Untuk versi ini, kami menggunakan printer 3D untuk mencetak mekanisme kustom.

• 4 x Berdiri
• 2 x Basis S
• 1 x Basis L
• 2 x Rotasi Basis Ganda
• 1 x Rotasi Basis Tunggal
• 1 x Set Dukungan Sumbu S
• 1 x Set Dukungan Sumbu M
• 1 x Set Dukungan Sumbu L
• 1 x Kamera Mount
• 1 x Pemasangan Ringan
• 1 x Cermin Mount

Secara opsional Anda dapat menggunakan desain Menara yang disediakan, untuk menyebutkan komponen ke:

• 1 x Menara (bukan 4 x Berdiri)
• 1 x Basis S & 1x Basis M (bukan 2 x Basis S)

Bagian lain:

• Mylar
• 1 x Karet gelang
• 1 x dasi ritsleting
• 12 M5 x 160 Sekrup Flathead
• 2 M5 x 80 Sekrup Flathead

Peralatan:

• Pencetak 3D
• Obeng H3.0
• Pistol lem panas

Langkah 1: Langkah 1: Mencetak Bagian

Jika Anda memiliki akses ke printer 3D, Anda dapat mencetak mekanisme khusus untuk menampung Servos dan memasang tiga komponen utama.

Untuk komponen Wajah, kita membutuhkan:

• 2 x Berdiri
• 1 x Basis L
• 1 x Rotasi Basis Ganda
• 1 x Set Dukungan Sumbu M
• 1 x Kamera & Sensor Jarak Mount

Komponen Cahaya membutuhkan:

• 1 x Berdiri
• 1 x Basis S
• 1 x Rotasi Basis Ganda
• 1 x Set Dukungan Sumbu S
• 1 x Pemasangan Ringan

Komponen Mirror terdiri dari:

• 1 x Berdiri
• 1 x Basis S
• 1 x Rotasi Basis Tunggal
• 1 x Set Dukungan Sumbu L
• Pemasangan Cermin

Terakhir, Anda juga dapat mencetak menara yang disediakan.

Jika Anda ingin menggunakannya sebagai dasar untuk ketiga komponen, Anda harus menyesuaikan matematika vektor dalam kode yang sesuai. Selanjutnya, sambungkan komponen Wajah dengan Basis M alih-alih Basis L ke menara.

Langkah 2: Langkah 2: Membuat Cermin

Untuk membuat komponen Cermin Anda sendiri, potong sepotong Mylar melingkar dan letakkan di atas bagian cermin yang dicetak 3d. Kemudian pertama-tama gunakan karet gelang untuk memperbaikinya di tempatnya. Karet gelang harus pas di dalam alur di sekitar komponen. Kemudian gunakan dasi zip untuk mengamankan sambungan dengan lembut, jangan terlalu kencang. Sekarang Anda dapat mulai meregangkan Mylar sampai Anda mendapatkan permukaan cermin yang mengkilap. Terakhir, kencangkan zip tie dan nikmati pantulan wajah cantik Anda!

Langkah 3: Langkah 3: Merakit Komponen

Komponen Wajah

1. Lem panas Servo tinju pada potongan yang sesuai dari alas yang berputar
2. Rekatkan konektor Servo ke dalam alur, yang terletak di bagian bawah bagian dasar
3. Letakkan dua bagian dasar bersama-sama, sehingga Servo saling mengunci dengan konektor
4. Gunakan sekrup Servo untuk memperbaiki konektor ke Servo
5. Lem panas bagian konektor kedua ke dalam alur yang sesuai, yang terletak di bagian atas penyangga sumbu
6. Gunakan 4 baut M5 untuk memasang dukungan sumbu ke alas yang berputar
7. Lem panas Servo kedua ke mount
8. Geser kamera pada pin
9. Pasang sensor jarak ultrasonik ke dudukan, baik melalui pemasangan sekrup atau perekatan panas
10. Hubungkan dudukan kamera / sensor ke dukungan sumbu, Servo lagi harus meluncur ke bagian konektor
11. Gunakan sekrup Servo untuk memperbaiki konektor ke Servo
12. Pasang Raspberry Pi dan driver servo ke sepotong kayu lapis (Pastikan jaraknya cocok dengan lubang Base L)
13. Pasang komponen Wajah ke dudukan, menggunakan baut M5

Komponen cermin

1. Ikuti langkah 1 hingga 7
2. Hubungkan Cermin ke dukungan sumbu
3. Rekatkan dudukan cermin ke kayu lapis, sehingga komponen Cermin dan Wajah sejajar
4. Pasang komponen Cermin ke dudukan, menggunakan baut M5

Komponen Ringan

1. Ikuti langkah 1 hingga 7 dari atas
2. Masukkan sensor cahaya melalui lubang pemasangan di bagian bawah shading cross
3. Hubungkan salib shading ke dukungan sumbu, Servo lagi harus meluncur ke bagian konektor
4. Gunakan sekrup Servo untuk memperbaiki konektor ke Servo
5. Rekatkan dudukan ke kayu lapis, sehingga komponen Cahaya, Cermin dan Wajah sejajar dan Cermin berada di antara komponen Wajah dan Cahaya
6. Pasang komponen Wajah ke dudukan, menggunakan baut M5

*Semua komponen juga dapat dilampirkan ke menara, harap pertimbangkan peningkatan kompleksitas pengkodean dan pengkabelan serta waktu pencetakan. Jika Anda ingin menggunakan tower, gunakan bagian Base M sebagai ganti Base L untuk komponen Face dan kencangkan bagian Base ke tower menggunakan eyelet dan baut M5.

Langkah 4: Langkah 4: Konfigurasikan Papan

Berikut adalah diagram pengkabelan untuk ketiga komponen tersebut. Pelacak matahari bekerja pada loopnya sendiri di Arduino dan mengirimkan posisi servonya ke Rasberry Pi melalui port USB serial. Sensor jarak opsional dapat dihubungkan ke bagian depan kamera pan/miring untuk membuat triangulasi target yang lebih kuat. Di sini kita akan mengurutkannya dalam garis lurus dan hanya meratakan vektor sehingga tidak diperlukan.

Empat servo dihubungkan ke driver servo PCA9685 yang ditenagai oleh catu daya 5v eksternal. Dua dari servos mengontrol pan dan tilt untuk kamera pelacak wajah, sedangkan dua sisanya, mengontrol pan dan tilt untuk cermin.

Langkah 5: Kode:

Kode untuk proyek ini dapat dipecah menjadi dua bagian: Kode pelacakan cahaya Arduino dan kode pemosisian wajah / cermin python.

Kode Arduino:

Kode ini adalah versi yang sedikit dimodifikasi dari proyek pelacakan matahari dari geobruce. Ini adalah referensi yang bagus untuk mengetahui lebih lanjut tentang komponen pelacakan surya dan detail lebih lanjut dapat ditemukan di halaman instruksi ini. Nilai intensitas cahaya diambil dari 4 photo-resistor dan dirata-ratakan untuk menemukan area paling terang dan menyesuaikan servo sesuai dengan itu. Kami kemudian menulis nilai sudut servo ke port serial.

Kode Python:

Kode ini mengintegrasikan CV terbuka untuk membuat mekanisme kemiringan pan pelacakan wajah serta menggerakkan servos untuk cermin. Anda harus melalui beberapa langkah untuk mengunduh CV terbuka di Raspberry pi Anda. Ada banyak sumber daya untuk ini, tetapi saya sangat menyukai yang dari pyimagesearch. Panduan lengkap dari proses ini dapat ditemukan di sini. Catatan: Kami telah mengunduh pustaka CV terbuka ke lingkungan virtual tempat kami menjalankan semua kode, jika Anda memutuskan untuk melakukan ini, pastikan Anda mengunduh semua dependensi ke dalam lingkungan virtual tempat Anda menjalankan program dan bukan Pi itu sendiri.

Setelah Anda mengunduh CV terbuka, kode ini juga akan memerlukan beberapa dependensi lagi (diinstal pada lingkungan tertentu yang Anda jalankan) untuk dijalankan:

• Adafruit ServoKit: Sebuah halaman lengkap tentang proses download di raspberry Pi dapat ditemukan di sini.
• imutils
• mati rasa
• gpiozero (jika menggunakan sensor jarak)

Untuk pelacakan wajah, skrip memerlukan argumen (--faces) yang merupakan file.xml yang digunakan openCv untuk menemukan wajah. Anda harus meletakkan file ini di direktori yang sama dengan skrip python. Saya telah menyediakannya di unduhan dan juga dapat ditemukan di sini.

Langkah 6: Menjalankan Kode

Setelah Anda memiliki semua kode yang diunduh di direktori yang sama dan mengatur lingkungan virtual Anda dengan CV terbuka, Anda siap untuk menjalankannya.

1. Buka command prompt di pi
2. Ketik workon cv (atau nama apa pun yang Anda pilih untuk lingkungan virtual Anda)
3. Ubah direktori ke tempat Anda menyimpan file (cd (path to files))
4. Baris terakhir menjalankan program dan menentukan file kaskade haar. (python Face3.py --faces haarcascade_frontalface_default.xml)

Saat Anda menjalankannya, Anda akan melihat aliran video dari picam muncul di layar dan prompt perintah akan mulai mencetak nilai servo dari keenam servo.

Dan Anda selesai! Tergantung pada kualitas servo yang Anda miliki, Anda mungkin ingin mengkalibrasi masing-masing secara khusus untuk meningkatkan akurasi sistem Anda. Kami akhirnya harus mengubah semua rentang PWM agar berfungsi dengan baik.