आउच: 6 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

आउच आपका व्यक्तिगत सर्वदिशात्मक बेकार मोतियाबिंद सहायक है। जैसे ही चेहरे की पहचान Zeitgeist से टकराती है, OUCH आपको हिट करता है! OUCH न केवल यह जानता है कि आप कैसे दिखते हैं, बल्कि यह भी जानता है कि बहुत परेशान कैसे होना है! बड़े भाई के विपरीत, यह मशीन बहुत दिखाई देती है और केवल एक ही उद्देश्य को पूरा करती है: अपने जीवन को थोड़ा छोटा बनाना। क्या आप कभी घर पर अपने धूप का चश्मा भूल गए और एक उज्ज्वल प्रतिबिंब से आश्चर्यचकित हो गए? OUCH आपको इस पल को बार-बार जीने देता है। अपने आस-पास के सबसे चमकीले प्रकाश स्रोत से सीधे अपने चेहरे पर प्रकाश को प्रतिबिंबित करके, यह सुनिश्चित करेगा कि आप इसके चारों ओर एक पल का आनंद नहीं लेंगे।

सावधान रहें, या OUCH आखिरी चीज हो सकती है जिसे आप कभी देखेंगे!

परियोजना ITECH मास्टर्स प्रोग्राम में कम्प्यूटेशनल डिजाइन और डिजिटल फैब्रिकेशन सेमिनार के हिस्से के रूप में आयोजित की गई थी।

अगस्त लेहरके | मैक्स ज़ोर्न

आपूर्ति

इलेक्ट्रॉनिक पुर्ज़े:

अरुडिनो

• अरुडिनो यूएनओ

  • 2x रीली मिनी-सर्वो S0009
  • 4x फोटोरेसिस्टर्स
  • 4x 10k प्रतिरोधक
  • 2x पोटेंशियोमीटर
  • 1x यूएसबी प्रिंटर केबल

रास्पबेरी पाई

• रास्पबेरी पाई 4

  • 1x रास्पिकैम
  • 4x रीली मिनी-सर्वो S0009
  • 1x PCA9685 16-चैनल 12-बिट PWM सर्वो ड्राइवर
  • 5 वी डीसी बाहरी बिजली की आपूर्ति
  • 1x रास्पबेरी पाई 5.1V - 3Amp बिजली की आपूर्ति (या बाहरी समकक्ष)
  • 1x MAKERFACTORY HC-SR05 Ultraschallsensor (MF-6402156)
  • 1x 470 ओम रोकनेवाला
  • 1x 320 ओम रोकनेवाला

3 डी मुद्रित भाग:

OUCH विभिन्न आकृतियों और आकारों में आते हैं। इस संस्करण के लिए, हमने कस्टम तंत्र को प्रिंट करने के लिए एक 3D प्रिंटर का उपयोग किया।

• 4 एक्स स्टैंड
• 2 एक्स बेस एस
• 1 एक्स बेस एल
• 2 एक्स रोटेशन बेस डबल
• 1 एक्स रोटेशन बेस सिंगल
• एक्सिस सपोर्ट एस का 1 एक्स सेट
• एक्सिस सपोर्ट एम. का 1 एक्स सेट
• एक्सिस सपोर्ट एल का 1 एक्स सेट
• 1 एक्स कैमरा माउंट
• 1 एक्स लाइट माउंट
• 1 एक्स मिरर माउंट

वैकल्पिक रूप से आप प्रदान किए गए टॉवर डिज़ाइन का उपयोग घटकों को मापने के लिए कर सकते हैं:

• 1 x टॉवर (4 x स्टैंड के बजाय)
• 1 एक्स बेस एस और 1 एक्स बेस एम (2 एक्स बेस एस के बजाय)

अन्य भाग:

• मायलारी
• 1 एक्स रबर बैंड
• 1 एक्स ज़िप टाई
• 12 M5 x 160 फ्लैथेड स्क्रू
• 2 M5 x 80 फ्लैथेड स्क्रू

उपकरण:

• थ्री डी प्रिण्टर
• H3.0 स्क्रूड्राइवर
• गर्म गोंद वाली बंदूक

चरण 1: चरण 1: भागों को प्रिंट करना

यदि आपके पास 3D प्रिंटर तक पहुंच है, तो आप सर्वो को रखने और तीन मुख्य घटकों को माउंट करने के लिए कस्टम तंत्र मुद्रित कर सकते हैं।

फेस कंपोनेंट के लिए, हमें चाहिए:

• 2 एक्स स्टैंड
• 1 एक्स बेस एल
• 1 एक्स घूर्णन बेस डबल
• एक्सिस सपोर्ट एम. का 1 एक्स सेट
• 1 एक्स कैमरा और दूरी सेंसर माउंट

प्रकाश घटक की आवश्यकता है:

• 1 एक्स स्टैंड
• 1 एक्स बेस एस
• 1 एक्स घूर्णन बेस डबल
• एक्सिस सपोर्ट एस का 1 एक्स सेट
• 1 एक्स लाइट माउंट

मिरर घटकों में निम्नलिखित शामिल हैं:

• 1 एक्स स्टैंड
• 1 एक्स बेस एस
• 1 एक्स रोटेटिंग बेस सिंगल
• एक्सिस सपोर्ट एल का 1 एक्स सेट
• मिरर माउंट

अंत में, आप दिए गए टावर को प्रिंट भी कर सकते हैं।

यदि आप इसे तीनों घटकों के लिए आधार के रूप में उपयोग करना चाहते हैं, तो आपको सदिश गणित को तदनुसार कोड में समायोजित करना होगा। इसके अलावा, फेस कंपोनेंट को बेस L के बजाय बेस M से टॉवर से कनेक्ट करें।

चरण 2: चरण 2: दर्पण बनाना

अपना खुद का मिरर कंपोनेंट बनाने के लिए, Mylar का एक गोलाकार टुकड़ा काटें और इसे 3D प्रिंटेड मिरर वाले हिस्से के ऊपर रखें। फिर इसे ठीक करने के लिए पहले रबर बैंड का इस्तेमाल करें। रबर बैंड घटक के चारों ओर खांचे के अंदर फिट होना चाहिए। फिर कनेक्शन को धीरे से सुरक्षित करने के लिए एक ज़िप टाई का उपयोग करें, इसे बहुत अधिक कसने न दें, फिर भी। अब आप Mylar को तब तक खींचना शुरू कर सकते हैं जब तक आपको एक चमकदार, मिररिंग सतह न मिल जाए। अंत में, जिप टाई को कस लें और अपने सुंदर चेहरे के प्रतिबिंब का आनंद लें!

चरण 3: चरण 3: घटकों को इकट्ठा करना

चेहरा घटक

1. घूर्णन आधार के अनुसार कट-आउट में मुट्ठी सर्वो को गर्म गोंद करें
2. सर्वो कनेक्टर को आधार भाग के नीचे स्थित खांचे में गोंद करें
3. दो आधार भागों को एक साथ रखें, ताकि सर्वो कनेक्टर के साथ जुड़ जाए
4. सर्वो से कनेक्टर को ठीक करने के लिए सर्वो के स्क्रू का उपयोग करें
5. धुरी समर्थन के शीर्ष पर स्थित नाली के अनुसार दूसरे कनेक्टर के टुकड़े को गर्म करें
6. घूर्णन आधार पर धुरी समर्थन को पेंच करने के लिए 4 एम 5 बोल्ट का प्रयोग करें
7. माउंट करने के लिए दूसरा सर्वो गर्म गोंद
8. कैमरे को पिन पर स्लाइड करें
9. अल्ट्रासोनिक दूरी सेंसर को माउंट पर संलग्न करें, या तो स्क्रूइंग या हॉट ग्लूइंग के माध्यम से
10. कैमरा / सेंसर माउंट को अक्ष समर्थन से कनेक्ट करें, सर्वो को फिर से कनेक्टर के टुकड़े में स्लाइड करना होगा
11. सर्वो से कनेक्टर को ठीक करने के लिए सर्वो के स्क्रू का उपयोग करें
12. रास्पबेरी पाई और सर्वो ड्राइवर को प्लाईवुड के एक टुकड़े में पेंच करें (सुनिश्चित करें कि रिक्ति बेस एल के छेद से मेल खाती है)
13. M5 बोल्ट का उपयोग करके, फेस कंपोनेंट को स्टैंड पर स्क्रू करें

मिरर घटक

1. चरण 1 से 7 तक का पालन करें
2. मिरर को एक्सिस सपोर्ट से कनेक्ट करें
3. मिरर स्टैंड को प्लाईवुड से चिपका दें, ताकि मिरर और फेस कंपोनेंट संरेखित हो जाएं
4. M5 बोल्ट का उपयोग करके मिरर घटक को स्टैंड पर स्क्रू करें

प्रकाश घटक

1. ऊपर से चरण 1 से 7 तक का पालन करें
2. छायांकन क्रॉस के नीचे बढ़ते छेद के माध्यम से प्रकाश सेंसर को थ्रेड करें
3. छायांकन क्रॉस को अक्ष समर्थन से कनेक्ट करें, सर्वो को फिर से कनेक्टर के टुकड़े में स्लाइड करना होगा
4. सर्वो से कनेक्टर को ठीक करने के लिए सर्वो के स्क्रू का उपयोग करें
5. प्लाईवुड के लिए एक स्टैंड को गोंद करें, ताकि लाइट, मिरर और फेस कंपोनेंट संरेखित हो जाएं और मिरर फेस और लाइट कंपोनेंट्स के बीच हो
6. M5 बोल्ट का उपयोग करके, फेस कंपोनेंट को स्टैंड पर स्क्रू करें

*सभी घटकों को टावर से भी जोड़ा जा सकता है, कृपया बढ़ी हुई कोडिंग और वायरिंग जटिलता और प्रिंटिंग समय पर विचार करें। यदि आप टॉवर का उपयोग करना चाहते हैं, तो फेस कंपोनेंट के लिए बेस L के बजाय बेस M भाग का उपयोग करें और आईलेट्स और M5 बोल्ट का उपयोग करके बेस भागों को टॉवर पर स्क्रू करें।

चरण 4: चरण 4: बोर्डों को कॉन्फ़िगर करें

यहाँ तीन घटकों के लिए वायरिंग आरेख है। सन ट्रैकर Arduino पर अपने स्वयं के लूप पर कार्य करता है और सीरियल USB पोर्ट के माध्यम से अपने सर्वो पदों को Rasberry Pi को भेजता है। लक्ष्य का अधिक मजबूत त्रिभुज बनाने के लिए एक वैकल्पिक दूरी सेंसर को पैन/झुकाव piCamera के सामने लगाया जा सकता है। यहां हम उन्हें एक सीधी रेखा में पंक्तिबद्ध करेंगे और केवल सदिशों का औसत रखेंगे, इसलिए इसकी आवश्यकता नहीं है।

PCA9685 सर्वो ड्राइवर से चार सर्वो जुड़े हुए हैं जो बाहरी 5v बिजली आपूर्ति द्वारा संचालित है। दो सर्वो पैन को नियंत्रित करते हैं और फेस ट्रैकिंग कैमरे के लिए झुकाव करते हैं, जबकि शेष दो पैन को नियंत्रित करते हैं और दर्पण के लिए झुकाव करते हैं।

चरण 5: कोड:

इस परियोजना के लिए कोड को दो भागों में विभाजित किया जा सकता है: Arduino लाइट-ट्रैकिंग कोड और पायथन फेस ट्रैकिंग/मिरर पोजिशनिंग कोड।

Arduino कोड:

यह कोड जियोब्रूस के सन ट्रैकिंग प्रोजेक्ट का थोड़ा संशोधित संस्करण है। सौर ट्रैकिंग घटक के बारे में अधिक जानने के लिए यह एक महान संदर्भ है और इस निर्देश पृष्ठ पर अधिक विवरण पाया जा सकता है। प्रकाश की तीव्रता के मूल्यों को 4 फोटो-प्रतिरोधों से लिया जाता है और सबसे चमकीले क्षेत्र को खोजने के लिए और उसके अनुसार सर्वो को समायोजित करने के लिए औसत किया जाता है। फिर हम सीरियल पोर्ट के लिए सर्वो कोण मान लिखते हैं।

पायथन कोड:

यह कोड एक फेस ट्रैकिंग पैन टिल्ट मैकेनिज्म बनाने के साथ-साथ मिरर के लिए सर्वो को चलाने के लिए ओपन सीवी को एकीकृत करता है। अपने रास्पबेरी पाई पर ओपन सीवी डाउनलोड करने के लिए आपको कुछ चरणों से गुजरना होगा। इसके लिए बहुत सारे संसाधन हैं लेकिन मुझे pyimagesearch वाला एक बहुत पसंद है। इस प्रक्रिया का पूरा विवरण यहां पाया जा सकता है। नोट: हमने खुले सीवी पुस्तकालयों को एक आभासी वातावरण में डाउनलोड किया है, जिस पर हम सभी कोड चलाते हैं, यदि आपने ऐसा करने का निर्णय लिया है तो सुनिश्चित करें कि आप सभी निर्भरताओं को वर्चुअल वातावरण में डाउनलोड करते हैं, जिस पर आप प्रोग्राम चला रहे हैं और नहीं खुद पाई।

एक बार जब आप ओपन सीवी डाउनलोड कर लेते हैं तो इस कोड को चलाने के लिए कुछ और निर्भरता (आपके द्वारा चलाए जा रहे विशिष्ट वातावरण पर स्थापित) की भी आवश्यकता होगी:

• Adafruit ServoKit: रास्पबेरी पाई पर डाउनलोड करने की प्रक्रिया का एक पूरा पृष्ठ यहां पाया जा सकता है।
• इमुटिल्स
• Numpy
• gpiozero (यदि दूरी सेंसर का उपयोग कर रहे हैं)

चेहरा ट्रैकिंग के लिए, स्क्रिप्ट को एक तर्क (--faces) की आवश्यकता होती है जो एक.xml फ़ाइल है जिसे openCv चेहरों को खोजने के लिए उपयोग करता है। आपको इस फ़ाइल को उसी निर्देशिका में रखना होगा जैसे कि पायथन लिपि। मैंने इसे डाउनलोड में प्रदान किया है और इसे यहां भी पाया जा सकता है।

चरण 6: कोड चलाना

एक बार जब आप एक ही निर्देशिका में सभी कोड डाउनलोड कर लेते हैं और ओपन सीवी के साथ अपना वर्चुअल वातावरण सेट कर लेते हैं, तो आप इसे चलाने के लिए तैयार हैं।

1. अपने pi. पर कमांड प्रॉम्प्ट खोलें
2. वर्कऑन सीवी टाइप करें (या जो भी नाम आपने अपने वर्चुअल वातावरण के लिए चुना है)
3. उस निर्देशिका को बदलें जहाँ आपने फ़ाइलें संग्रहीत की हैं (cd (फ़ाइलों का पथ))
4. अंतिम पंक्ति प्रोग्राम को चलाती है और हायर कैस्केड फ़ाइल को निर्दिष्ट करती है। (पायथन Face3.py --faces haarcascade_frontalface_default.xml)

जब आप इसे चलाते हैं तो आपको स्क्रीन पर पिकैम पॉप अप से एक वीडियो स्ट्रीम दिखाई देनी चाहिए और कमांड प्रॉम्प्ट सभी छह सर्वो से सर्वो मूल्यों को प्रिंट करना शुरू कर देगा।

और आप कर चुके हैं! आपके पास मौजूद सर्वो की गुणवत्ता के आधार पर, आप अपने सिस्टम की सटीकता में सुधार करने के लिए उनमें से प्रत्येक को विशेष रूप से कैलिब्रेट करना चाह सकते हैं। हमने सभी पीडब्लूएम श्रेणियों को ठीक से काम करने के लिए उन्हें ठीक करने के लिए समाप्त कर दिया।