Манекені бар компьютерлік көруге арналған мүгедектер арбасы: 6 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:27

AJ Sapala, Fanyun Peng, Kuldeep Gohel, Ray LC жобасы. AJ Sapala, Fanyun Peng, Ray LC нұсқамайды.

Біз Arduino тақтасы басқаратын дөңгелектері бар мүгедектер арбасын жасадық, ол өз кезегінде OpenCV өңдеу арқылы таңқурай пиімен басқарылады. OpenCV -де беттерді анықтағанда, біз қозғалтқыштарды соған қарай жылжытамыз, мүгедек арбасын адамға қаратып айналдырамыз, ал манекен (аузынан) өте қорқынышты суретке түсіп, оны әлеммен бөліседі. Бұл зұлымдық.

1 -қадам: мүгедектер арбасының дизайны, прототипі мен схемасы

Бастапқы тұжырымдамада жылжымалы бөлік күдіктенбейтін сыныптастарын аңдып, оларды ұсқынсыз суретке түсіруге болады деген ойға негізделген. Біз моторлық механикалық ақаулар соншалықты қиын болады деп ойламағанымызбен, оларға қарай қозғалу арқылы адамдарды қорқытқымыз келді. Біз бұл бөлікті мүмкіндігінше тартымды (жаман жолмен) жасайтын ерекшеліктерді қарастырдық және мүгедек арбасына компьютерлік көру арқылы адамдарға қарай жылжи алатын манекен енгізуді шештік. Нәтиженің прототипін AJ ағаштан және қағаздан жасады, ал Рэй мен Ребекка OpenCV -ді таңқурай пирінде жүргізіп, беттерді сенімді түрде анықтауға мүмкіндік берді.

2 -қадам: материалдар мен параметрлер

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

2x мотороллерлер

2x Cytron мотор тақталары

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

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

1 x raspberry pi camera v2 (https://www.amazon.com/Raspberry-Pi-Camera-Module-…

1х 12в қайта зарядталатын батарея

фанера

L-жақшалар

резеңке еден

3 -қадам: мүгедектер арбасына арналған қондырғы мен манекен басына мотор жасау

AJ мотороллерлерді (2) доңғалақты орындықтың түбіне бекітетін және қадамдық кронштейнді резеңке уақыт белбеуіне бекітетін құрылғы жасады. Әрбір қозғалтқыш бөлек орнатылады және сәйкес дөңгелекке бекітіледі. Екі доңғалақ, екі қозғалтқыш. Содан кейін қозғалтқыштар екі Cytron моторлы тақтасы арқылы Arduino (1) мен Raspberry Pi (1) дейін қоректенеді және барлық элементтер 12 вольтты қайта зарядталатын батареямен (1) қоректенеді. Қозғалтқыш аппараттары фанера, L-кронштейндер, төртбұрышты кронштейндер мен ағаш бекіткіштер көмегімен жасалған. Нақты қозғалтқыштың айналасында ағаш тіреуіш жасай отырып, моторлы креслолардың түбіне моторды орнату әлдеқайда жеңіл болды және оны уақыт белдеуін бекіту үшін жылжытуға болады. Қозғалтқыш аппараттары мүгедектер арбасының металл жақтауы арқылы бұрғылау арқылы және ағашты жақшаға L-жақшалармен бұрау арқылы орнатылды.

Уақыт белбеуі резеңке еденнен жасалған. Резеңке еденде қозғалтқыштың кронштейнінің өлшеміне ұқсас қадам жасалды. Әр бөлік айналдырғыш кронштейндермен жұмыс істейтін енге дейін кесілген. Кесілген резеңкенің әрбір бөлігі біріктіріліп, бір шеті мен қарама -қарсы жағын тегістеп, қосуға аз мөлшерде Барж желімін қолдана отырып, «белдеу» құрады. Баржа өте қауіпті, оны қолданған кезде сіз маска киюіңіз керек, сонымен қатар желдетуді қолданыңыз. Мен уақыт белбеуінің бірнеше сорттарын жасадым: өте тығыз, тығыз, орташа. Содан кейін белдікті дөңгелекке қосу керек болды. Дөңгелектің өзінде белбеуді сүйемелдеу үшін аз ғана беті бар. Бұл кішкене кеңістік оның бетіне ыстық желімделген уақыт белбеуі бар картон цилиндрмен ұлғайтылды. Осылайша, уақыт белдеуі дөңгелекті ұстап, скутердің моторымен синхрондауға көмектеседі.

AJ сонымен қатар Raspberry Pi камералық модулін біріктіретін муляж басын жасады. Рэй муляждың басын қолданды және Pi камерасы мен тақтаны муляждың ауыз аймағына орнатты. USB және HDMI интерфейстері үшін слоттар жасалды, ал камераны тұрақтандыру үшін ағаш штангалар қолданылады. Камера 1/4-20 бұрандалары бар қондырмасы бар 3D басып шығарылатын арнайы бөлікке орнатылған. Файл бекітілген (Рэй тарапынан thingaverse -тен алынған). AJ басын картон, жабысқақ таспа және маркері бар аққұба шашты пайдаланып жасады. Барлық элементтер әлі де прототип сатысында. Манекеннің басы әйел манекеннің денесіне бекітіліп, мүгедектер арбасының орындықтарына қойылды. Басы манекенге картоннан жасалған таяқшамен бекітілген.

4 -қадам: кодты жазу және калибрлеу

Ребекка мен Рэй алдымен OpenCV-ді raspi-ге python көмегімен орнатуға тырысты (https://pythonprogramming.net/raspberry-pi-camera-… бірақ ол тірі жұмыс істемейді. Ақырында pyChon көмегімен OpenCV орнатуға көптеген әрекеттен кейін, біз өңдеуде pi -ге баруды шештік, себебі өңдеудегі OpenCV кітапханасы өте жақсы жұмыс істейді. https://github.com/processing/processing/wiki/Rasp… қараңыз: ол GPIO порттарымен жұмыс істейді, содан кейін біз оларды пайдалана аламыз. Arduino -ны сериялық байланыс арқылы басқарыңыз.

Рэй беттерді анықтауға арналған xml файлына негізделген компьютердің көру кодын жазды. Негізінде, ол тіктөртбұрыштың ортасы оң жақта немесе сол жақта екенін біледі және қозғалтқышты қарама -қарсы бағытта жылжытып, орындықты бетке бұрады. Егер бет жеткілікті жақын болса, суретке түсіру үшін қозғалтқыштар тоқтатылады. Егер ешқандай бет анықталмаса, біз қажетсіз жарақат алмау үшін де тоқтаймыз (егер сіз оны жаман емес деп ойласаңыз, бұл функцияны өзгертуге болады).

Ребекка Arduino кодын мотор тақтасымен периодты өңдеу арқылы сериялық байланысты қолдана отырып жазды. Маңызды кілттер - ACM0 сериялық портын Arduino -ға ашу және таңбалы пиді Arduino -ға USB кабелі арқылы қосу. Қозғалтқыштың жылдамдығы мен бағытын басқару үшін Arduino -ны тұрақты қозғалтқыш драйверімен қосыңыз, таңқурайдан pi мен Arduino -ға бағыт пен жылдамдық пәрмендерін жіберіңіз. Негізінен Рэйдің өңдеу коды қозғалтқышқа жүру жылдамдығын көрсетеді, ал Arduino команданың орындалу уақытында әділ болжам жасайды.

5 -қадам: мүгедектер арбасын, манекенді және код пен тестті біріктіріңіз

Барлық бөлшектерді біріктіре отырып, біз моторды мүгедектер арбасының дөңгелектеріне қосу мәселесі шешілгенін анықтадық, өйткені ременьдік белдіктер жиі сырғып кетеді. Екі қозғалтқыш та бірге орнатылды

мүгедектер арбасын төңкеріп қою оңайырақ. Екі қозғалтқыш 12 вольтты батарея көзіне қосылған кезде жақсы жұмыс істеді. Мүгедектер арбасының өзі тігінен аударылған кезде, моторлар орындықтың салмағына байланысты орындықты артқа және алға жылжытуда қиындықтарға тап болды. Біз уақыт белбеуінің енін өзгерту, белбеудің бүйіріне қазық қосу және қозғаушы күшін арттыру сияқты әрекеттерді жасадық, бірақ олардың ешқайсысы сенімді жұмыс істемеді. қозғалтқыштар таңқурай pi көмегімен бетті анықтаудың арқасында сәйкес қарама -қарсы бағытта қозғалады, сондықтан Processing және Arduino кодтары ойдағыдай жұмыс істейді және қозғалтқыштарды тиісті түрде басқаруға болады. Келесі қадамдар - креслолардың дөңгелектерін басқарудың неғұрлым сенімді әдісін жасау және манекенді тұрақты ету.

6-қадам: Жаңа зұлым манекен-мүгедектер арбасынан рахат алыңыз

Біз қозғалтқыштар мен жүргізушілерді жасау туралы көп нәрсені білдік. Біз таңқурай шұңқыры бар шағын машинада бетті анықтауды жүргізе алдық. Біз мотор тақталарымен қозғалтқыштарды қалай басқаруға болатынын және қозғалтқыштардың жұмыс күшін білдік. Біз керемет манекендер мен фигуралар мен прототиптер жасадық, тіпті аузына камера қойдық. Біз команда ретінде басқа адамдарды мазақ қылып көңілді жүрдік. Бұл пайдалы тәжірибе болды.