OUCH: 6 na Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Ouch ang iyong personal na Omnidirectional Useless Cataract Helper. Tulad ng hit ng pagkilala sa mukha sa Zeitgeist, na-hit ka ng OUCH! Ang OUCH ay hindi lamang alam kung paano ka magmukha, alam din nito kung paano maging napaka inis! Hindi tulad ng malaking kapatid, ang makina na ito ay napaka nakikita at natutupad lamang ang isang layunin: Upang gawing isang maliit na shittier ang iyong buhay. Nakalimutan mo ba ang iyong salaming pang-araw sa bahay at nagulat ng isang maliwanag na salamin? Hinahayaan ka ng OUCH na muling buhayin ang sandaling ito nang paulit-ulit. Sa pamamagitan ng pagsasalamin ng ilaw mula sa pinakamaliwanag na mapagkukunan ng ilaw sa paligid mo na diretso sa iyong mukha, tiyakin na hindi ka masisiyahan sa isang solong sandali sa paligid nito.

Panoorin, o OUCH ay maaaring ang huling bagay na nakikita mo!

Ang proyekto ay isinasagawa bilang bahagi ng Computational Design at Digital Fabrication seminar sa programang masters ng ITECH.

August Lehrecke | Max Zorn

Mga gamit

Mga Elektronikong Bahagi:

Arduino

• Arduino UNO

  • 2x Reely Mini-Servo S0009
  • 4x photoresistors
  • 4x 10k resistors
  • 2x potentiometers
  • 1x USB printer cable

Raspberry Pi

• Rasberry Pi 4

  • 1x RaspiCam
  • 4x Reely Mini-Servo S0009
  • 1x PCA9685 16-Channel 12-bit PWM Servo Driver
  • 5v DC panlabas na supply ng kuryente
  • 1x Rasberry Pi 5.1V - 3Amp power supply (o panlabas na katumbas)
  • 1x MAKERFACTORY HC-SR05 Ultraschallsensor (MF-6402156)
  • 1x 470 Ohm risistor
  • 1x 320 Ohm risistor

Mga Naka-print na Bahaging 3D:

Ang OUCH ay nagmumula sa iba't ibang mga hugis at sukat. Para sa bersyon na ito, gumamit kami ng isang 3D printer upang mag-print ng mga pasadyang mekanismo.

• 4 x Tumayo
• 2 x Batayan S
• 1 x Batayan L
• 2 x Pag-ikot ng Base Double
• 1 x Pag-ikot ng Base Single
• 1 x Itakda ng Suporta ng Axis S
• 1 x Itakda ng Suporta ng Axis M
• 1 x Itakda ng Suporta ng Axis L
• 1 x Pag-mount ng Camera
• 1 x Banayad na Bundok
• 1 x Mirror Mount

Opsyonal na maaari mong gamitin ang ibinigay na disenyo ng Tower, upang salain ang mga bahagi sa:

• 1 x Tower (sa halip na 4 x Stand)
• 1 x Base S & 1x Base M (sa halip na 2 x Base S)

Iba pang parte:

• Mylar
• 1 x Rubber band
• 1 x Zip tie
• 12 M5 x 160 Flathead Screws
• 2 M5 x 80 Flathead Screws

Mga tool:

• 3d printer
• H3.0 Screwdriver
• Mainit na glue GUN

Hakbang 1: Hakbang 1: Pag-print ng Mga Bahagi

Kung mayroon kang access sa isang 3D printer, maaari kang mag-print ng mga pasadyang mekanismo upang maipasok ang mga Servos at mai-mount ang tatlong pangunahing mga sangkap.

Para sa bahagi ng Mukha, kailangan namin:

• 2 x Nakatayo
• 1 x Batayan L
• 1 x umiikot na Base Double
• 1 x Itakda ng Suporta ng Axis M
• 1 x Mount & Camera ng Sensor ng Distansya

Ang bahagi ng Liwanag ay nangangailangan ng:

• 1 x Tumayo
• 1 x Batayan S
• 1 x umiikot na Base Double
• 1 x Itakda ng Suporta ng Axis S
• 1 x Banayad na Bundok

Ang mga bahagi ng Mirror ay binubuo ng mga sumusunod:

• 1 x Tumayo
• 1 x Batayan S
• 1 x umiikot na Base Single
• 1 x Itakda ng Suporta ng Axis L
• Mirror Mount

Panghuli, maaari mo ring mai-print ang ibinigay na tower.

Kung nais mong gamitin ito bilang batayan para sa lahat ng tatlong mga bahagi, kakailanganin mong ayusin ang vector matematika sa code nang naaayon. Dagdag dito, ikonekta ang sangkap ng Mukha sa Base M sa halip na Base L sa tore.

Hakbang 2: Hakbang 2: Paggawa ng Salamin

Upang makagawa ng iyong sariling sangkap ng Mirror, gupitin ang isang pabilog na piraso ng Mylar at ilagay ito sa tuktok ng 3d na nakalimbag na bahagi ng salamin. Pagkatapos ay gumamit muna ng isang goma upang ayusin ito sa lugar. Ang goma ay dapat magkasya sa loob ng uka sa paligid ng bahagi. Pagkatapos ay gumamit ng isang zip tie upang dahan-dahang ma-secure ang koneksyon, huwag mo itong higpitan,. Ngayon ay maaari mong simulan ang pag-unat ng Mylar hanggang sa makakuha ka ng isang makintab, mirroring ibabaw. Panghuli, higpitan ang zip tie at tangkilikin ang pagsasalamin ng iyong magandang mukha!

Hakbang 3: Hakbang 3: Pag-iipon ng Mga Bahagi

Component ng Mukha

1. Mainit na pandikit ang kamao Servo sa naaayon na cut-out ng umiikot na base
2. Idikit ang konektor ng Servo sa uka, na matatagpuan sa ilalim ng pangunahing bahagi
3. Isama ang dalawang bahagi ng base, nang sa gayon ay magkabit ang Servo sa konektor
4. Gamitin ang tornilyo ng Servo upang ayusin ang konektor sa Servo
5. Mainit na pandikit ang pangalawang piraso ng konektor sa naaayon na uka, na matatagpuan sa tuktok ng suporta ng axis
6. Gumamit ng 4 M5 bolts upang i-tornilyo ang suporta ng axis sa umiikot na base
7. Mainit na pandikit ang pangalawang Servo sa bundok
8. I-slide ang camera sa mga pin
9. Ikabit ang sensor ng distansya ng ultrasonic sa bundok, alinman sa pamamagitan ng pag-screw o mainit na pagdikit
10. Ikonekta ang mounting ng camera / sensor sa suporta ng axis, ang Servo muli ay kailangang dumulas sa piraso ng konektor
11. Gamitin ang tornilyo ng Servo upang ayusin ang konektor sa Servo
12. I-screw ang Raspberry Pi at ang servo driver sa isang piraso ng playwud (Tiyaking tumutugma ang spacing sa mga butas ng Base L)
13. I-screw ang bahagi ng Mukha sa mga stand, gamit ang M5 bolts

Component ng Mirror

1. Sundin ang mga hakbang 1 hanggang 7
2. Ikonekta ang Mirror sa suporta ng axis
3. Pandikit ang isang mirror stand sa playwud, upang ang bahagi ng Mirror at Face ay nakahanay
4. I-screw ang bahagi ng Mirror sa stand, gamit ang M5 bolts

Magaan na Bahagi

1. Sundin ang mga hakbang 1 hanggang 7 mula sa itaas
2. I-thread ang mga light sensor sa pamamagitan ng mga tumataas na butas sa ilalim ng shading cross
3. Ikonekta ang shading cross sa suporta ng axis, ang Servo muli ay kailangang dumulas sa piraso ng konektor
4. Gamitin ang tornilyo ng Servo upang ayusin ang konektor sa Servo
5. Pandikit ang isang stand sa playwud, upang ang ilaw, Mirror at Mukha na bahagi ay nakahanay at ang Mirror ay nasa pagitan ng mga bahagi ng Mukha at Banayad
6. I-screw ang bahagi ng Mukha sa mga stand, gamit ang M5 bolts

* Ang lahat ng mga bahagi ay maaari ding naka-attach sa tower, mangyaring isaalang-alang ang nadagdagan na pag-coding at pagkakumplikado ng mga kable at oras ng pag-print, bagaman. Kung nais mong gamitin ang tower, gamitin ang bahagi ng Base M sa halip na ang Base L para sa bahagi ng Mukha at i-tornilyo ang mga bahagi ng Base sa tower gamit ang mga eyelet at M5 bolts.

Hakbang 4: Hakbang 4: I-configure ang mga Board

Narito ang diagram ng mga kable para sa tatlong mga bahagi. Ang sun tracker ay kumikilos sa sarili nitong loop sa Arduino at nagpapadala ng mga posisyon ng servo nito sa Rasberry Pi sa pamamagitan ng serial USB port. Ang isang opsyonal na distansya sensor ay maaaring mai-hook up sa harap ng kawali / ikiling piCamera upang lumikha ng isang mas matatag na triangulation ng target. Dito namin liningin ang mga ito sa isang tuwid na linya at i-average lang ang mga vector kaya hindi ito kinakailangan.

Apat na servo ang naka-hook hanggang sa driver ng servo ng PCA9685 na pinalakas ng isang panlabas na 5v power supply. Ang dalawa sa mga servo ang kumokontrol sa kawali at ikiling para sa camera ng pagsubaybay sa mukha, habang ang natitirang dalawa, kontrolin ang kawali at ikiling para sa salamin.

Hakbang 5: Ang Code:

Ang Code para sa proyektong ito ay maaaring hatiin sa dalawang bahagi: Ang Arduino light-tracking code at ang python face tracking / mirror positioning code.

Arduino Code:

Ang code na ito ay isang bahagyang nabago na bersyon ng proyekto sa pagsubaybay ng araw mula sa geobruce. Ito ay isang mahusay na sanggunian para sa pag-alam ng higit pa tungkol sa bahagi ng pagsubaybay sa solar at higit pang mga detalye ay matatagpuan sa pahinang itinuturo. Ang mga halaga ng light intensity ay kinuha mula sa 4 na photo-resistors at na-average upang mahanap ang pinakamaliwanag na lugar at ayusin ang mga servos nang naaayon. Isusulat namin pagkatapos ang mga halaga ng anggulo ng servo sa serial port.

Code ng Python:

Isinasama ng code na ito ang bukas na CV upang lumikha ng mekanismo ng pagkiling ng pan ng pagsubaybay sa mukha pati na rin ang paghimok ng mga servos para sa salamin. Kailangan mong dumaan sa ilang mga hakbang upang mag-download ng bukas na CV sa iyong Raspberry pi. Maraming mga mapagkukunan para sa mga ito ngunit gusto ko ang isa sa pamamagitan ng pyimagesearch. Ang isang buong lakad sa proseso na ito ay matatagpuan dito. Tandaan: Na-download namin ang mga bukas na aklatan ng CV sa isang virtual na kapaligiran kung saan pinapatakbo namin ang lahat ng code, kung nagpasya kang gawin ito siguraduhing nai-download mo ang lahat ng mga dependency sa virtual na kapaligiran na pinapatakbo mo ang programa at hindi ang Pi mismo.

Kapag na-download mo ang bukas na CV, kakailanganin din ng code na ito ang ilang higit pang mga dependency (naka-install sa tukoy na kapaligiran na iyong pinapatakbo) upang tumakbo:

• Adafruit ServoKit: Ang isang buong pahina sa proseso para sa pag-download sa raspberry Pi ay matatagpuan dito.
• imutil
• numpy
• gpiozero (kung gumagamit ng distansya sensor)

Para sa pagsubaybay sa mukha, nangangailangan ang script ng isang argument (--faces) na isang.xml file na ginagamit ng openCv upang makahanap ng mga mukha. Kakailanganin mong ilagay ang file na ito sa parehong direktoryo tulad ng script ng sawa. Ibinigay ko ito sa mga pag-download at mahahanap din ito rito.

Hakbang 6: Pagpapatakbo ng Code

Kapag na-download mo na ang lahat ng code sa parehong direktoryo at na-set up ang iyong virtual na kapaligiran na may bukas na CV, handa mo na itong patakbuhin.

1. Buksan ang prompt ng utos sa iyong pi
2. I-type ang workon cv (o alinmang pangalan ang pinili mo para sa iyong virtual na kapaligiran)
3. Baguhin ang direktoryo kung saan mayroon kang mga file na nakaimbak (cd (path sa mga file))
4. Ang huling linya ay nagpapatakbo ng programa at tumutukoy sa haar cascade file. (python Face3.py --faces haarcascade_frontalface_default.xml)

Kapag pinatakbo mo ito dapat mong makita ang isang video stream mula sa picam pop up sa screen at magsisimula ang prompt ng pag-print sa pag-print ng mga halaga ng servo mula sa lahat ng anim na servo.

At tapos ka na! Nakasalalay sa kalidad ng mga servos na mayroon ka, maaaring gusto mong i-calibrate ang mga ito bawat isa upang mapabuti ang kawastuhan ng iyong system. Natapos namin na kinakailangang i-tweak ang lahat ng mga saklaw ng PWM upang gumana nang maayos.