Mechatronic μάτι…

Σε αυτό το εργαστήριο θα χρησιμοποιήσουμε 2 κινητήρες servo, εκτυπωμένα μέρη από ένα μάτι στους 3Δ εκτυπωτές μας και την τεχνητή νοημοσύνη του Pictoblox για να φτιάξουμε ένα μάτι το οποίο θα μας παρακολουθεί. Η ιδέα είναι από εδώ.

Πριν ξεκινήσετε με αυτό το εργαστήριο καλό είναι πρώτα να μελετήσετε το εργαστήριο για τους servo κινητήρες

Περιεχόμενα

Συναρμολόγηση

Η συναρμολόγηση πρέπει να γίνει πολύ προσεκτικά για να μην σπάσουμε τα εκτυπωμένα κομμάτια.

Πολύ προσεκτικά περνάμε το πάνω βλέφαρο στην βάση

Τοποθετούμε και το κάτω βλέφαρο στην βάση

Περνάμε το μάτι ανάμεσα από τα δυο βλέφαρα

Ασφαλίζουμε το μάτι με την βίδα στη βάση

Περνάμε το 2ο χέρι μέσα στην εσοχή που έχει το μάτι

Τοποθετούμε τον έναν κινητήρα στην υποδοχή

Με το μεγάλο σύρμα ενώνουμε τον κινητήρα με το μάτι

Με το μικρό σύρμα ενώνουμε τον κινητήρα με το πάνω βλέφαρο

Σύνδεση στο Arduino

Συνδέουμε τον κινητήρα που κινεί το μάτι με την υποδοχή 5 του Arduino και τον κινητήρα που κινεί το βλέφαρο με την υποδοχή 3. Σε αυτές μπαίνουν τα πορτοκαλί καλώδια
Φυσικά και οι 2 κινητήρες χρειάζεται να συνδεθούν με την γείωση (GND) με το καφέ καλώδιο.
Επίσης θα πρέπει να συνδέσουμε τα 2 κόκκινα καλώδια με τα 5V

Προγραμματισμός

Συνδέουμε το Arduino με το Pictoblox και δουλεύουμε σε κατάσταση Stage. Άρα θα πρέπει να κάνουμε upload firmware.

Δοκιμή κινητήρων

Ας κάνουμε αρχικά μια δοκιμή των κινητήρων. Να τους βάλουμε να αλλάξουν μερικές θέσεις για να δούμε πως κινούνται.

Δοκιμάζουμε να γυρίσουμε και τους 2 κινητήρες μεταξύ 2 θέσεων. Παρατηρούμε τις κινήσεις του ματιού

Μας ενδιαφέρει κυρίως να βρούμε ποιες είναι οι τιμές του κινητήρα για να έχουμε στραμμένο το μάτι δεξιά και αριστερά καθώς και το βλέφαρο πάνω και κάτω.

Προσθήκη αναγνώρισης προσώπου

Η αναγνώριση προσώπου είναι ένας τομέας της τεχνητής νοημοσύνης και είναι στις επεκτάσεις του Pictoblox. Χρησιμοποιεί την κάμερα του υπολογιστή μας και μπορεί να εντοπίζει πρόσωπα καθώς και τα στοιχεία τους (μάτια, στόμα μύτη κλπ).

Ενεργοποιούμε την επέκταση Face Detection.

Αρχικά προσθέτουμε την εντολή που ενεργοποιεί το βίντεο της κάμερας

Κίνηση ματιού με βάση την κίνηση στην κάμερα

Πρέπει να καταγράψουμε τι τιμές x παίρνει το πρόσωπο καθώς κινούμαστε στην κάμερα δεξιά και αριστερά. Θα μας χρειαστούν αργότερα για να ρυθμίσουμε την θέση του κινητήρα ώστε να μας ακολουθεί το μάτι.

Μέσα σε ένα Για πάντα, αναλύουμε την εικόνα από την κάμερα και βάζουμε τον Tobi να μας πει την θέση x στην οποία είναι το πρόσωπο

Τώρα πατάμε την πράσινη σημαία και κινούμαστε στην κάμερα δεξιά και αριστερά. Τι τιμή μας λέει ο Tobi όταν είμαστε τέρμα αριστερά; Όταν είμαστε δεξιά;

Θα πρέπει να μετατρέψουμε τις 2 αυτές τιμές σε μοίρες που πρέπει να έχει ο κινητήρας για να κουνάει το μάτι δεξιά και αριστερά. Για παράδειγμα εγώ βρήκα ότι όταν πάω τέρμα αριστερά στην κάμερα ο Tobi μου λέει -180 ενώ όταν πάνω τέρμα δεξιά μου λέει 180. Επίσης δοκιμάζοντας τον κινητήρα είδα ότι για να πάει το μάτι τέρμα αριστερά πρέπει να είναι στις 40 μοίρες, ενώ για να πάει τέρμα δεξιά στις 180 μοίρες.

Οι 2 πρώτοι αριθμοί του map είναι το αριστερά και δεξιά στην οθόνη. Οι δυο επόμενοι είναι το δεξιά και αριστερά του κινητήρα για να κουνάει το μάτι.

Κίνηση βλέφαρου

Επίσης θέλουμε να κινούμε και τα βλέφαρα του ματιού. Μπορείτε να γράψετε ένα σενάριο για να το πετύχετε; Κάθε πότε θα τα κουνάμε; Μπορείτε να το κάνετε με χρόνο, ή όταν βλέπει κάποιο πρόσωπο στην οθόνη, ή όταν πατάμε κάποιο πλήκτρο στον υπολογιστή.