اوچ: 6 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

اوه ، کمک کننده آب مروارید بی فایده همه کاره شما است. با تشخیص چهره به Zeitgeist ، OUCH به شما ضربه می زند! OUCH نه تنها می داند که چگونه به نظر می رسد ، بلکه می داند چگونه بسیار آزاردهنده باشد! برخلاف برادر بزرگتر ، این دستگاه بسیار قابل مشاهده است و تنها یک هدف را برآورده می کند: این که زندگی شما را کمی تلخ تر کند. آیا تا به حال عینک آفتابی خود را در خانه فراموش کرده اید و از یک بازتاب روشن متعجب شده اید؟ OUCH به شما امکان می دهد این لحظه را بارها و بارها تجربه کنید. با انعکاس نور از درخشان ترین منبع نوری در اطراف خود مستقیماً در صورت ، اطمینان حاصل می کنید که از یک لحظه در اطراف آن لذت نخواهید برد.

مراقب باشید ، یا OUCH ممکن است آخرین چیزی باشد که می توانید ببینید!

این پروژه به عنوان بخشی از سمینار طراحی محاسباتی و ساخت دیجیتال در برنامه کارشناسی ارشد ITECH انجام شد.

آگوست لریک | مکس زورن

تدارکات

قطعات الکترونیکی:

آردوینو

• آردوینو UNO

  • 2 برابر Reely Mini-Servo S0009
  • 4 برابر مقاومت در برابر عکس
  • 4x مقاومت 10k
  • 2 برابر پتانسیومتر
  • 1 عدد کابل USB چاپگر

تمشک پای

• رزبری پای 4

  • 1 برابر RaspiCam
  • 4 برابر Reely Mini-Servo S0009
  • 1 درایور PCA9685 16 کانال 12 بیتی PWM سروو
  • منبع تغذیه خارجی 5 ولت DC
  • 1 برابر Rasberry Pi 5.1V - منبع تغذیه 3 آمپر (یا معادل خارجی)
  • 1x MAKERFACTORY HC-SR05 Ultraschallsensor (MF-6402156)
  • مقاومت 1x 470 اهم
  • مقاومت 1x 320 اهم

قطعات چاپ سه بعدی:

OUCH در اشکال و اندازه های مختلف وجود دارد. برای این نسخه ، ما از چاپگر سه بعدی برای چاپ مکانیسم های سفارشی استفاده کردیم.

• 4 عدد پایه
• 2 x B پایه S
• 1 x پایه L
• 2 x Rotation Base Double
• 1 x Rotation Base Single
• 1 عدد مجموعه Axis Support S
• 1 x مجموعه پشتیبانی محور M
• 1 عدد مجموعه Axis Support L
• 1 x پایه دوربین
• 1 x کوه نور
• 1 عدد آینه کوه

به صورت اختیاری می توانید از طرح برج ارائه شده استفاده کنید تا اجزای سازنده را زیر نظر بگیرید:

• برج 1 x (به جای 4 x پایه)
• 1 عدد پایه S و 1 برابر پایه M (به جای 2 عدد پایگاه S)

قسمت های دیگر:

• میلار
• 1 عدد نوار لاستیکی
• 1 عدد کراوات زیپی
• 12 پیچ M5 x 160 پیچ تخت
• 2 پیچ M5 x 80 پیچ تخت

ابزارها:

• پرینتر سه بعدی
• پیچ گوشتی H3.0
• چسب حرارتی تفنگی

مرحله 1: مرحله 1: چاپ قطعات

اگر به چاپگر سه بعدی دسترسی دارید ، می توانید مکانیزم های سفارشی را برای نگهداری Servos و نصب سه جزء اصلی چاپ کنید.

برای جزء Face ، به موارد زیر نیاز داریم:

• 2 عدد پایه
• 1 x پایه L
• 1 x دوار پایه دو نفره
• 1 x مجموعه پشتیبانی محور M
• 1 عدد دوربین و سنسور فاصله

جزء Light به موارد زیر نیاز دارد:

• 1 عدد پایه
• 1 x B پایه S
• 1 x دوار پایه دو نفره
• 1 عدد مجموعه Axis Support S
• 1 x کوه نور

اجزای آینه شامل موارد زیر است:

• 1 عدد پایه
• 1 x B پایه S
• 1 x پایه چرخان تنها
• 1 عدد مجموعه Axis Support L
• کوه آینه

در نهایت ، شما همچنین می توانید برج ارائه شده را چاپ کنید.

اگر می خواهید از آن به عنوان پایه برای هر سه جزء استفاده کنید ، باید بردار ریاضی را در کد مطابق با آن تنظیم کنید. بعلاوه ، جزء Face را به جای B در L با B به M وصل کنید.

مرحله 2: مرحله 2: ساخت آینه

برای ساخت جزء Mirror خودتان ، یک قطعه مدور از Mylar را ببرید و آن را در بالای قسمت آینه چاپ سه بعدی قرار دهید. سپس ابتدا از نوار لاستیکی برای محکم کردن آن در محل استفاده کنید. نوار لاستیکی باید داخل شیار اطراف قطعه قرار گیرد. سپس از یک کراوات زیپ برای محکم اتصال استفاده کنید ، اما هنوز آن را بیش از حد سفت نکنید. حالا می توانید کشش Mylar را شروع کنید تا به سطح براق و آینه ای برسید. در نهایت ، کراوات زیپ را محکم کنید و از بازتاب چهره زیبا خود لذت ببرید!

مرحله 3: مرحله 3: مونتاژ اجزاء

کامپوننت صورت

1. چسب داغ سروو را در قسمت برش خورده از پایه چرخان بچسبانید
2. اتصال دهنده سروو را به شیار که در قسمت پایینی پایه قرار دارد بچسبانید
3. دو قسمت پایه را کنار هم قرار دهید ، به طوری که Servo با اتصال متصل می شود
4. از پیچ سروو برای اتصال اتصال دهنده به سروو استفاده کنید
5. دومین قطعه اتصال دهنده را به شیار مطبوع که در بالای تکیه گاه محور قرار دارد بچسبانید
6. از 4 پیچ M5 برای پیچاندن محور محور به پایه چرخان استفاده کنید
7. چسب داغ Servo دوم را به سوار کنید
8. دوربین را روی پین ها بکشید
9. سنسور فاصله اولتراسونیک را از طریق پیچ یا چسب داغ به سوکت متصل کنید
10. پایه دوربین / سنسور را به پشتیبانی محور متصل کنید ، سروو دوباره باید به قطعه اتصال بچرخد
11. از پیچ سروو برای اتصال اتصال دهنده به سروو استفاده کنید
12. رزبری پای و درایور سرو را روی تکه ای از تخته سه لا پیچ کنید (مطمئن شوید فاصله با حفره های پایه L مطابقت داشته باشد)
13. با استفاده از پیچ و مهره های M5 ، اجزای Face را به پایه ها بچرخانید

جزء آینه

1. مراحل 1 تا 7 را دنبال کنید
2. Mirror را به پشتیبانی محور متصل کنید
3. یک پایه آینه را به تخته سه لا بچسبانید ، به طوری که جزء Mirror و Face تراز شوند
4. با استفاده از پیچ و مهره های M5 ، قطعه Mirror را به پایه متصل کنید

کامپوننت نور

1. مراحل 1 تا 7 را از بالا دنبال کنید
2. سنسورهای نور را از طریق سوراخ های نصب در پایین صلیب سایه بزنید
3. صلیب سایه بان را به تکیه گاه محور وصل کنید ، سروو دوباره باید به قطعه اتصال کشیده شود
4. از پیچ سروو برای اتصال اتصال دهنده به سروو استفاده کنید
5. یک پایه را به تخته سه لا بچسبانید ، به طوری که جزء Light ، Mirror و Face تراز شوند و Mirror بین اجزای Face و Light قرار گیرد
6. با استفاده از پیچ و مهره های M5 ، اجزای Face را به پایه ها بچرخانید

*همه اجزا را می توان به برج وصل کرد ، لطفاً افزایش کدگذاری و پیچیدگی سیم کشی و زمان چاپ را در نظر بگیرید. اگر می خواهید از برج استفاده کنید ، از قسمت B پایه M به جای B L برای جزء Face استفاده کنید و قطعات Base را با برجک و پیچ M5 به برج پیچ کنید.

مرحله 4: مرحله 4: پیکربندی تخته ها

در اینجا نمودار سیم کشی برای سه جزء است. ردیاب خورشیدی روی حلقه خود روی آردوینو عمل می کند و موقعیت های سرو خود را از طریق پورت سریال USB به رزبری پای ارسال می کند. یک سنسور فاصله اختیاری می تواند به جلوی pan/tilt piCamera متصل شود تا مثلث قوی تری از هدف ایجاد شود. در اینجا ما آنها را در یک خط مستقیم قرار می دهیم و فقط بردارها را متوسط می کنیم تا لازم نباشد.

چهار سروو به درایور سرو PCA9685 متصل شده است که از منبع تغذیه خارجی 5 ولت تغذیه می کند. دو عدد از سروها قابلمه را کنترل می کنند و برای دوربین ردیابی صورت کج می شوند ، در حالی که دو مورد دیگر ، تابه را کنترل کرده و برای آینه کج می کنند.

مرحله 5: کد:

کد این پروژه را می توان به دو قسمت تقسیم کرد: کد رهگیری نور آردوینو و کد رهگیری چهره/کد موقعیت یابی پایتون.

کد آردوینو:

این کد نسخه کمی اصلاح شده پروژه ردیابی خورشید از ژئوبروس است. این یک مرجع عالی برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد م trackلفه ردیابی خورشیدی است و جزئیات بیشتر را می توانید در این صفحه آموزشی مشاهده کنید. مقادیر شدت نور از 4 مقاومت عکس گرفته شده و به طور میانگین برای یافتن روشن ترین منطقه و تنظیم سرووها بر اساس آن ، میانگین گیری می شود. سپس مقادیر زاویه سروو را در پورت سریال می نویسیم.

کد پایتون:

این کد CV باز را برای ایجاد یک مکانیزم شیب صفحه ردیابی چهره و همچنین سرویس دهی به آینه ادغام می کند. برای بارگیری CV باز در Raspberry pi خود باید مراحل را طی کنید. منابع زیادی برای این کار وجود دارد ، اما من منبع pyimagesearch را بسیار دوست دارم. یک راه کامل برای این روند را می توانید در اینجا پیدا کنید. توجه: ما کتابخانه های CV باز را در یک محیط مجازی بارگذاری کرده ایم که همه کد را روی آن اجرا می کنیم ، اگر تصمیم گرفتید این کار را انجام دهید مطمئن شوید که همه وابستگی ها را به محیط مجازی که برنامه را در آن اجرا می کنید بارگیری کرده اید و نه خود Pi

پس از بارگیری CV باز ، این کد همچنین نیاز به وابستگی های بیشتری (نصب شده بر روی محیط خاصی که در حال اجرا هستید) دارد:

• Adafruit ServoKit: یک صفحه کامل در مورد روند بارگیری در تمشک Pi را می توانید در اینجا پیدا کنید.
• imutils
• بی حس
• gpiozero (در صورت استفاده از سنسور فاصله)

برای ردیابی صورت ، اسکریپت به یک آرگومان (--faces) نیاز دارد که یک فایل.xml است که openCv برای یافتن چهره ها از آن استفاده می کند. شما باید این فایل را در همان فهرست اسکریپت پایتون قرار دهید. من آن را در بارگیری ارائه کرده ام و همچنین می توانید آن را در اینجا پیدا کنید.

مرحله 6: اجرای کد

هنگامی که همه کدها را در یک دایرکتوری بارگیری کردید و محیط مجازی خود را با CV باز تنظیم کردید ، آماده اجرای آن هستید.

1. خط فرمان را روی pi خود باز کنید
2. رزومه workon (یا نامی را که برای محیط مجازی خود انتخاب کرده اید) تایپ کنید
3. تغییر دایرکتوری به محل ذخیره فایل های خود (سی دی (مسیر فایل ها))
4. آخرین خط برنامه را اجرا می کند و فایل آبشار haar را مشخص می کند. (python Face3.py --faces haarcascade_frontalface_default.xml)

هنگامی که آن را اجرا می کنید ، باید یک جریان ویدیویی از پیکام روی صفحه نمایش داده شود و خط فرمان شروع به چاپ مقادیر سرو از هر شش سرو می کند.

و تموم شدی! بسته به کیفیت سرووهایی که دارید ، ممکن است بخواهید هر کدام را به طور خاص کالیبره کنید تا دقت سیستم شما افزایش یابد. در نهایت مجبور شدیم همه محدوده PWM را تغییر دهیم تا بتوانند به درستی کار کنند.