Suivi du mouvement de l'œil humain : 6 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Ce projet vise à capturer le mouvement de l'œil humain et affiche son mouvement sur un ensemble de lumières LED qui sont placées en forme d'œil. Ce type de projet pourrait potentiellement avoir de nombreuses utilisations dans le domaine de la robotique et plus précisément des humanoïdes. À titre d'exemple, une personne pourrait projeter ses yeux sur le visage d'un robot qui interagit avec d'autres humains à quelque fin que ce soit. Cela peut donner à un robot une apparence plus réaliste, car les yeux imitent les mouvements oculaires réels de quelqu'un. Ce projet n'implique que l'affichage d'un œil humain sur un œil LED, je suis donc ravi de voir quelles autres idées les gens ont pour faire avancer ce projet encore plus loin.

Fournitures

1. Carte Arduino Uno (assurez-vous d'acheter un câble USB pour vous connecter à l'ordinateur)

store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3

2. Planche à pain (pas besoin d'une très grande, facilite la connexion des fils)

www.pololu.com/product/351

3. Adafruit LiIon/LiPoly Backpack Add-On pour Pro Trinket/ItsyBitsy et batterie 3.7V

www.adafruit.com/product/2124

4. Bande LED NeoPixel (acheter la bobine complète)

www.adafruit.com/product/1138?length=4

5. Capteur de réflectance QTR-1A

www.pololu.com/product/2458

6. Paquet de fils: mâle/mâle (facilite la connexion des composants)

www.adafruit.com/product/759

7. Toute monture de lunettes (lunettes, lunettes de soleil, etc. Voir les images pour référence)

Étape 1: Disposez et câblez les LED en forme d'œil

Sur la base des images jointes à cette étape, câblez les LED dans l'ordre indiqué. Les LED peuvent être posées à plat sur une surface ou fixées avec du ruban adhésif à un objet sphérique pour mieux représenter un véritable globe oculaire.

Étape 2: écrivez le code Arduino et téléchargez-le sur la carte

Le fichier joint pour cette étape contient tout le code nécessaire pour afficher le mouvement des yeux sur les LED. Il y a deux bibliothèques incluses dans le code et celles-ci peuvent être trouvées dans les liens Github ci-dessous. Jouez avec le code et voyez quelles autres fonctionnalités intéressantes peuvent être implantées. Une fois le code terminé, assurez-vous qu'il se compile, puis téléchargez-le sur la carte Arduino Uno.

QTRsensors.h:

Adafruit_NeoPixel.h:

Explication du code:

Lorsque l'iris s'approche d'un capteur, la lumière réfléchie diminue et la valeur du capteur augmente. A l'inverse, lorsque l'iris s'éloigne, la lumière réfléchie augmente et la valeur du capteur du photoréflecteur diminue. Le mouvement droit et gauche de la pupille du globe oculaire LED détecte l'augmentation et la diminution d'une valeur de capteur et la contrôle. Lors du clignotement, les deux valeurs du capteur diminuent, donc si les deux valeurs du capteur diminuent simultanément, les paupières du globe oculaire LED vont baisser.

Étape 3: Connecter les capteurs/composants

Sur la base de l'image ci-jointe, câblez chaque composant à la carte Arduino Uno. Une maquette peut être utilisée pour simplifier les connexions, mais pas nécessairement. Souder les fils aux composants fonctionne également.

Étape 4: Fixez les capteurs/fils aux lunettes

Les deux capteurs QTR - 1A sont placés à une distance d'environ la largeur de l'œil sur l'un des verres des lunettes. C'est la seule pièce de l'équipement qui doit être à cet endroit. Le reste peut être fixé aux verres comme vous le souhaitez. N'oubliez pas que les capteurs doivent être placés sur la lentille devant l'œil. Certains ajustements de position mineurs peuvent être nécessaires en fonction de la façon dont les structures faciales des différentes personnes s'adaptent aux lunettes.

Étape 5: Présentation vidéo sur le projet

Ceci est une vidéo de ma présentation du projet à ma classe Humanoïdes à l'Université Carnegie Mellon. Dans la vidéo, je discute de l'inspiration et du but du projet. De plus, j'explique les détails de la réalisation du projet, ainsi qu'une partie du code Arduino. Je montre également à quoi devrait ressembler le résultat final du projet vers la fin de la vidéo.

Étape 6: Comment améliorer mes résultats

Si vous recherchez un vrai défi, je vous recommande fortement de prendre ce projet et d'essayer quelque chose d'un peu différent pour l'améliorer/l'ajouter. Ce projet est un excellent point de départ pour des idées de projets plus ambitieuses et stimulantes. Pour les personnes intéressées à faire passer ce projet au niveau supérieur, j'ai réfléchi à quelques façons de le faire. Je vais énumérer ces idées ci-dessous:

1. Dupliquez ce projet sur l'autre objectif afin que les deux globes oculaires humains puissent être affichés sur deux ensembles de LED.

2. Complétez l'idée n°1, mais trouvez ensuite un moyen de projeter le mouvement d'une bouche sur les LED.

3. Complétez l'idée n°2, mais trouvez ensuite comment projeter sur l'ensemble du visage sur un ensemble de LED (yeux, bouche, nez, sourcils)

4. Trouvez une autre partie du corps humain dont le mouvement peut être détecté puis affiché sur des LED (mouvement de la main, mouvement du bras, etc.)