पुतला के साथ कंप्यूटर विजन नियंत्रित व्हीलचेयर: 6 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:23

एजे सपला, फैन्युन पेंग, कुलदीप गोहेल, रे एलसी द्वारा परियोजना। एजे सपला, फैन्युन पेंग, रे एलसी द्वारा निर्देश योग्य।

हमने एक अरुडिनो बोर्ड द्वारा नियंत्रित पहियों के साथ एक व्हीलचेयर बनाया, जिसे प्रसंस्करण के माध्यम से ओपनसीवी चलाने वाले रास्पबेरी पाई द्वारा नियंत्रित किया जाता है। जब हम ओपनसीवी में चेहरों का पता लगाते हैं, तो हम मोटरों को उसकी ओर घुमाते हैं, व्हीलचेयर को घुमाते हैं ताकि वह व्यक्ति का सामना कर सके, और पुतला (इसके मुंह से) एक बहुत ही डरावनी तस्वीर लेगा और इसे दुनिया के साथ साझा करेगा। यह बुराई है।

चरण 1: व्हीलचेयर का डिज़ाइन, प्रोटोटाइप और योजनाबद्ध।

प्रारंभिक अवधारणा इस विचार पर आधारित थी कि एक जंगम टुकड़ा पहले से न सोचा सहपाठियों की जासूसी करने और उनकी बदसूरत तस्वीरें लेने में सक्षम होगा। हम लोगों की ओर बढ़ कर उन्हें डराने में सक्षम होना चाहते थे, हालांकि हमने मोटर यांत्रिक समस्याओं के इतने कठिन होने का अनुमान नहीं लगाया था। हमने उन विशेषताओं पर विचार किया जो टुकड़े को जितना संभव हो सके (बुरे तरीके से) आकर्षक बना दें और व्हीलचेयर पर एक पुतला लागू करने का फैसला किया जो कंप्यूटर दृष्टि का उपयोग करने वाले लोगों की ओर बढ़ सकता है। परिणाम का एक प्रोटोटाइप एजे द्वारा लकड़ी और कागज से बनाया गया था, जबकि रे और रेबेका ने ओपनसीवी को रास्पबेरी पाई पर चलाया, जिससे यह सुनिश्चित हो गया कि चेहरों का मज़बूती से पता लगाया जा सकता है।

चरण 2: सामग्री और सेटअप

1x व्हीलचेयर (https://www.amazon.com/Medline-Lightweight-Transpo…

2x स्कूटर मोटर्स

2x साइट्रॉन मोटर बोर्ड

1x arduino UNO R3 (https://www.amazon.com/Arduino-Uno-R3-Microcontrol…

1x रास्पबेरी पाई 3 (https://www.amazon.com/Raspberry-Pi-RASPBERRYPI3-M…

1x रास्पबेरी पाई कैमरा v2 (https://www.amazon.com/Raspberry-Pi-Camera-Module-…

1x 12v रिचार्जेबल बैटरी

प्लाईवुड

एल कोष्ठक

रबर फर्श

चरण 3: मोटर से व्हीलचेयर अटैचमेंट और पुतला हेड का निर्माण

एजे ने एक उपकरण बनाया जो स्कूटर मोटर्स (2) को व्हील चेयर के नीचे से ठीक करता है और पिच ब्रैकेट को कस्टम-निर्मित रबर टाइमिंग बेल्ट से जोड़ता है। प्रत्येक मोटर को अलग से स्थापित किया जाता है और एक संबंधित पहिया के लिए तय किया जाता है। दो पहिये, दो मोटर। फिर मोटर्स को दो साइट्रॉन मोटर बोर्डों के माध्यम से Arduino (1) से रास्पबेरी पाई (1) तक बिजली और जमीन के साथ खिलाया जाता है, सभी तत्व 12 वोल्ट रिचार्जेबल बैटरी (1) के साथ संचालित होते हैं। प्लाईवुड, एल-ब्रैकेट, स्क्वायर ब्रैकेट और लकड़ी के फास्टनरों का उपयोग करके मोटर उपकरण बनाए गए थे। वास्तविक मोटर के चारों ओर एक लकड़ी का ब्रेस बनाकर, व्हीलचेयर के नीचे मोटर को स्थापित करना बहुत आसान था और टाइमिंग बेल्ट को कसने के लिए इसे स्थानांतरित किया जा सकता था। व्हीलचेयर के धातु के फ्रेम के माध्यम से ड्रिलिंग और एल-ब्रैकेट के साथ लकड़ी को फ्रेम में बोल्ट करके मोटर उपकरण स्थापित किए गए थे।

टाइमिंग बेल्ट रबर के फर्श से बनाए गए थे। रबर के फर्श में पहले से ही एक पिच बनाई गई थी जो मोटर कताई ब्रैकेट के आकार के समान थी। प्रत्येक टुकड़े को चौड़ाई में ट्रिम किया गया था जो मोटर्स कताई ब्रैकेट के साथ काम करता है। कटे हुए रबर के प्रत्येक टुकड़े को एक छोर और विपरीत छोर को सैंड करके और कनेक्ट करने के लिए थोड़ी मात्रा में बजरा गोंद लगाकर एक "बेल्ट" बनाकर एक साथ जोड़ा गया था। बजरा बहुत खतरनाक है, और इसका उपयोग करते समय आपको मास्क पहनना चाहिए, वेंटिलेशन का भी उपयोग करना चाहिए। मैंने टाइमिंग बेल्ट के आकार की कई किस्में बनाईं: सुपर टाइट, टाइट, मॉडरेट। बेल्ट को तब पहिया से जोड़ने की जरूरत थी। एक बेल्ट के साथ पहिया में आधार पर सतह क्षेत्र की एक छोटी मात्रा होती है। इस छोटे से स्थान को कार्डबोर्ड सिलेंडर के साथ बढ़ाया गया था जिसमें टाइमिंग बेल्ट रबर की सतह से चिपके हुए थे। इस तरह टाइमिंग बेल्ट पहिया को पकड़ सकता है ताकि वह कताई स्कूटर मोटर के साथ तालमेल बिठा सके।

एजे ने एक डमी हेड भी बनाया जो रास्पबेरी पाई के कैमरा मॉड्यूल को एकीकृत करता है। रे ने डमी हेड का इस्तेमाल किया और डमी के माउथ क्षेत्र में पाई कैमरा और बोर्ड लगा दिया। यूएसबी और एचडीएमआई इंटरफेस के लिए स्लॉट बनाए गए थे, और कैमरे को स्थिर करने के लिए लकड़ी की छड़ का उपयोग किया जाता है। कैमरा एक कस्टम 3D प्रिंटेड पीस पर लगा होता है जिसमें 1/4-20 स्क्रू के लिए अटैचमेंट होता है। फ़ाइल संलग्न है (चीजों से रे द्वारा फिट के लिए अपनाया गया)। एजे ने कार्डबोर्ड, डक्ट टेप और मार्करों के साथ एक गोरा विग का उपयोग करके सिर बनाया। सभी तत्व अभी भी प्रोटोटाइप चरण में हैं। डमी सिर को एक महिला पुतले के शरीर से जोड़ दिया गया और व्हीलचेयर की सीट पर रख दिया गया। एक कार्डबोर्ड रॉड का उपयोग करके सिर को पुतले से जोड़ा गया था।

चरण 4: कोड लिखना और कैलिब्रेट करना

रेबेका और रे ने पहले अजगर के साथ सीधे रास्पि पर ओपनसीवी स्थापित करने की कोशिश की (https://pythonprogramming.net/raspberry-pi-camera-…, हमने पीआई पर प्रसंस्करण करने का फैसला किया क्योंकि प्रसंस्करण में ओपनसीवी पुस्तकालय काफी अच्छी तरह से काम करता है। https://github.com/processing/processing/wiki/Rasp देखें… यह भी ध्यान दें कि यह GPIO पोर्ट के साथ काम करता है जिसे हम तब उपयोग कर सकते हैं सीरियल संचार का उपयोग करके आर्डिनो को नियंत्रित करें।

रे ने कंप्यूटर विज़न कोड लिखा जो चेहरे का पता लगाने के लिए संलग्न xml फ़ाइल पर निर्भर करता है। मूल रूप से यह देखता है कि चेहरे के आयत का केंद्र केंद्र के दाईं या बाईं ओर है, और मोटरों को विपरीत दिशाओं में ले जाएं ताकि कुर्सी को चेहरे पर घुमाया जा सके। यदि चेहरा काफी करीब है, तो चित्र लेने के लिए मोटरों को रोक दिया जाता है। यदि कोई चेहरे नहीं मिलते हैं, तो हम अनावश्यक चोट न पहुंचाने के लिए भी रुक जाते हैं (यदि आपको लगता है कि यह पर्याप्त रूप से बुरा नहीं है तो आप उस कार्यक्षमता को बदल सकते हैं)।

रेबेका ने पीआई पर प्रसंस्करण के साथ सीरियल संचार का उपयोग करके मोटर बोर्ड के साथ इंटरफेस करने के लिए Arduino कोड लिखा था। महत्वपूर्ण कुंजियाँ USB सीरियल पोर्ट ACM0 को Arduino में खोल रही हैं और रास्पबेरी पाई को Arduino से USB केबल के माध्यम से कनेक्ट कर रही हैं। एक मोटर की गति और दिशा को नियंत्रित करने के लिए Arduino को DC मोटर ड्राइवर से कनेक्ट करें, रास्पबेरी पाई से Arduino तक दिशा और गति कमांड भेजें। मूल रूप से रे का प्रोसेसिंग कोड मोटर को जाने की गति बताता है जबकि Arduino कमांड की अवधि में एक उचित अनुमान लगाता है।

चरण 5: व्हीलचेयर, पुतला, और कोड और परीक्षण को एकीकृत करें।

सभी पुर्जों को एक साथ रखने पर, हमने पाया कि मुख्य मुद्दा व्हीलचेयर के पहियों से मोटर का कनेक्शन था, क्योंकि टाइमिंग बेल्ट अक्सर फिसल जाती थी। दोनों मोटर्स को के साथ स्थापित किया गया था

आसान स्थापना के लिए व्हीलचेयर उल्टा। 12-वोल्ट बैटरी स्रोत से जुड़े रहते हुए दोनों मोटर्स ने अच्छी तरह से संचालित किया। जब व्हीलचेयर खुद ही ऊपर की ओर फ़्लिप हो जाती थी, तो मोटरों को कुर्सी के वजन के कारण कुर्सी को आगे और पीछे ले जाने में परेशानी होती थी। हमने टाइमिंग बेल्ट की चौड़ाई बदलने, बेल्ट के किनारों पर खूंटे जोड़ने और ड्राइविंग बल बढ़ाने जैसी चीजों की कोशिश की, लेकिन कोई भी मज़बूती से काम नहीं कर रहा था। हालांकि, हम स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करने में सक्षम थे जब चेहरे कुर्सी के प्रत्येक तरफ हैं, रास्पबेरी पाई के साथ चेहरे का पता लगाने के कारण मोटर्स उचित विपरीत दिशा में आगे बढ़ेंगे, इसलिए प्रसंस्करण और Arduino कोड इरादे के अनुसार काम करते हैं, और मोटर्स को उचित रूप से नियंत्रित किया जा सकता है। अगले कदम कुर्सी के पहियों को चलाने और पुतले को स्थिर बनाने का एक और मजबूत तरीका बनाना है।

चरण 6: अपनी नई बुराई पुतला-व्हीलचेयर का आनंद लें

हमने मोटर और ड्राइवर बनाने के बारे में बहुत कुछ सीखा। हम रास्पबेरी पिट के साथ एक छोटी सी मशीन पर फेस डिटेक्शन चलाने में कामयाब रहे। हमें पता चला कि मोटर बोर्ड के साथ मोटर्स को कैसे नियंत्रित किया जाए और मोटर्स के काम करने का तरीका क्या है। हमने कुछ अच्छे पुतले और आंकड़े और प्रोटोटाइप बनाए, और यहां तक कि इसके मुंह में एक कैमरा भी लगाया। हमने एक टीम के रूप में अन्य लोगों का मज़ाक उड़ाया। यह एक पुरस्कृत अनुभव था।