Rekenstoel met rekenaarvisie -beheerde rolstoel met etalagepop: 6 stappe (met foto's)

2025 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2025-01-23 12:53

Projek deur AJ Sapala, Fanyun Peng, Kuldeep Gohel, Ray LC. Instrueerbaar deur AJ Sapala, Fanyun Peng, Ray LC.

Ons het 'n rolstoel geskep met wiele wat beheer word deur 'n Arduino -bord, wat op sy beurt beheer word deur 'n framboospi wat openCV loop via verwerking. As ons gesigte in openCV bespeur, beweeg ons die motors daarnatoe, draai die rolstoel sodat dit na die persoon kyk, en die etalagepop (deur sy mond) neem 'n baie eng prentjie en deel dit met die wêreld. Dit is boos.

Stap 1: Ontwerp, prototipe en skema's van die rolstoel

Die aanvanklike konsep was gebaseer op die idee dat 'n roerende stuk op niksvermoedende klasmaats sal kan spioeneer en lelike foto's daarvan kan neem. Ons wou mense bang maak deur na hulle te beweeg, alhoewel ons nie verwag het dat die motoriese probleme so moeilik sou wees nie. Ons het funksies oorweeg wat die stuk so boeiend (op 'n slegte manier as moontlik) sou maak en besluit om 'n etalagepop op 'n rolstoel te implementeer wat na mense kan beweeg deur middel van rekenaarvisie. AJ het 'n prototipe van die resultaat gemaak van hout en papier, terwyl Ray en Rebecca OpenCV op 'n framboospi laat hardloop het om seker te maak dat gesigte betroubaar opgespoor kan word.

Stap 2: Materiaal en opstelling

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

2x bromponie motors

2x Cytron motorborde

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

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

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

1x 12v herlaaibare battery

laaghout

L-hakies

rubber vloer

Stap 3: Vervaardiging van motor tot rolstoelaanhegsel en kopstuk

AJ vervaardig 'n apparaat wat die bromponie-motors (2) aan die onderkant van die rolstoel vasmaak en die steekbeugel aan 'n pasgemaakte rubber-tydsriem vasmaak. Elke motor word afsonderlik geïnstalleer en aan 'n ooreenstemmende wiel vasgemaak. Twee wiele, twee motors. Die motors word dan met krag gevoer en deur twee Cytron -motorborde na Arduino (1) na Raspberry Pi (1) gemaal, alle elemente word aangedryf met 'n 12 volt herlaaibare battery (1). Die motorapparate is gemaak met laaghout, L-hakies, vierkantige hakies en houtbevestigingsmiddels. Deur 'n houtstut om die werklike motor te maak, was dit baie makliker om die motor op die onderkant van die rolstoel te plaas en kon dit verskuif word om die tydsriem vas te trek. Die motorapparate is geïnstalleer deur deur die metaalraam van die rolstoel te boor en die hout met L-hakies aan die raam vas te bout.

Die tydsbande is gemaak van rubbervloer. Die rubbervloer het 'n helling wat reeds dieselfde was as die motor se draaibak. Elke stuk is afgewerk tot die breedte wat werk met die motor se draaibak. Elke stuk gesnyde rubber is saamgesmelt, wat 'n 'gordel' gevorm het deur die een kant en die teenoorgestelde kant te skuur en 'n klein hoeveelheid Barge -gom aan te bring. Barge is baie gevaarlik, en u moet 'n masker dra terwyl u dit gebruik, ook ventilasie. Ek het verskillende tipes gordelgroottes geskep: super styf, styf, matig. Die gordel moes dan aan die wiel gekoppel word. Die wiel self het 'n klein hoeveelheid oppervlakte op die basis om 'n gordel te vergesel. Hierdie klein spasie is vergroot met 'n kartonsilinder met 'n tandrem, wat warm aan die oppervlak vasgemaak is. Op hierdie manier kan die tandriem aan die wiel gryp om dit te help om in ooreenstemming met die motor te draai.

AJ het ook 'n dummy -kop gemaak wat die kameramodule van Raspberry Pi integreer. Ray gebruik die dummy -kop en installeer die Pi -kamera en -bord in die mond van die dummy. Gleuwe is geskep vir die USB- en HDMI -koppelvlakke, en 'n houtstaaf word gebruik om die kamera te stabiliseer. Die kamera is gemonteer op 'n pasgemaakte 3D-gedrukte stuk met 'n beslaglegging vir 1/4-20 skroewe. Lêer is aangeheg (aangeneem vir pas deur Ray van dingaverse). AJ het die kop gemaak met karton, kleeflint en 'n blonde pruik met merkers. Alle elemente is nog in die prototipe stadium. Die popkop is vasgemaak aan die liggaam van 'n vroulike mannekyn en op die sitplek van die rolstoel geplaas. Die kop is met 'n kartonstaaf aan die mannekyn geheg.

Stap 4: Skryf en kalibreer die kode

Rebecca en Ray het eers probeer om openCV direk op raspi te installeer met python (https://pythonprogramming.net/raspberry-pi-camera-… dit lyk egter nie of dit regstreeks werk nie. Uiteindelik na baie pogings om openCV met python te installeer en misluk, het ons besluit om op pi te verwerk omdat die openCV -biblioteek in verwerking redelik goed werk. Sien https://github.com/processing/processing/wiki/Rasp… Let ook op dat dit werk met die GPIO -poorte wat ons dan kan gebruik om beheer die arduino met behulp van seriële kommunikasie.

Ray het die rekenaarvisie -kode geskryf wat staatmaak op die xml -lêer wat aangeheg is vir die opsporing van gesigte. Dit kyk basies of die middel van die reghoek regs of links van die middel is, en beweeg die motors in teenoorgestelde rigtings om die stoel na die gesig te draai. As die gesig naby genoeg is, word die motors gestop om 'n foto te neem. As geen gesigte opgespoor word nie, stop ons ook om nie onnodige besering op te doen nie (u kan die funksie verander as u dink dat dit nie erg genoeg is nie).

Rebecca het die Arduino -kode geskryf om met die motorbord te skakel met behulp van seriële kommunikasie met verwerking op die pi. Die belangrikste sleutels is die oopmaak van die USB -seriële poort ACM0 na Arduino en verbind framboospi met Arduino via 'n usb -kabel. Koppel die Arduino met 'n GS -motorbestuurder om die spoed en rigting van 'n motor te beheer, en stuur rigting- en spoedopdragte van framboospi na Arduino. Eintlik vertel Ray se verwerkingskode die motor die snelheid waarteen hy moet gaan, terwyl Arduino 'n goeie raaiskoot maak oor die duur van die opdrag.

Stap 5: Integreer die rolstoel, etalagepop, en kode en toets

Deur al die onderdele bymekaar te sit, het ons gevind dat die belangrikste probleem die aansluiting van die motor op die wiele van die rolstoel was, want die tandrieme sou gereeld afgly. Beide motors is geïnstalleer met die

rolstoel onderstebo vir makliker installasie. Beide motors werk goed terwyl hulle aan 'n 12 volt-batterybron gekoppel is. Toe die rolstoel regop omgeslaan word, het die motors probleme gehad om die stoel agteruit en vorentoe te beweeg as gevolg van die gewig van die stoel self. Ons het dinge probeer, soos om die wydte van die tandriem te verander, penne aan die kante van die gordel te voeg en die dryfkrag te verhoog, maar niemand werk betroubaar nie, maar ons kon duidelik demonstreer wanneer die gesigte aan elke kant van die stoel is. motors sal in die regte teenoorgestelde rigting beweeg as gevolg van gesigsopsporing met die framboos pi, sodat die verwerkings- en Arduino -kodes werk soos bedoel, en die motors kan behoorlik beheer word. Die volgende stappe is om 'n meer robuuste manier om die wiele van die stoel te bestuur en die etalagepop stabiel te maak.

Stap 6: Geniet u nuwe Evil Mannequin-rolstoel

Ons het baie geleer oor die vervaardiging van motors en bestuurders. Ons het geslaag om gesigsopsporing uit te voer op 'n klein masjien met 'n framboospit. Ons het uitgevind hoe om motors met motorborde te beheer en hoe die krag vir motors werk. Ons het 'n paar wonderlike mannequins en figure en prototipes gemaak, en selfs 'n kamera in sy mond gesit. Ons het pret gehad as 'n span wat spot met ander mense. Dit was 'n lonende ervaring.