Seguimiento del movimiento del ojo humano: 6 pasos

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2025-01-23 14:39

Este proyecto tiene como objetivo capturar el movimiento del ojo humano y muestra su movimiento en un conjunto de luces LED que se colocan en forma de ojo. Este tipo de proyectos potencialmente podrían tener muchos usos en el campo de la robótica y específicamente en los humanoides. Por ejemplo, una persona podría proyectar sus ojos en la cara de un robot que interactúa con otros humanos para cualquier propósito. Esto puede darle a un robot una apariencia más realista, ya que los ojos imitan el movimiento ocular real de alguien. Este proyecto solo implica mostrar un ojo humano en un ojo LED, por lo que estoy emocionado de ver qué otras ideas tienen las personas para avanzar aún más en este proyecto.

Suministros

1. Placa Arduino Uno (asegúrese de comprar un cable USB para conectarlo a la computadora)

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

2. Placa de pruebas (no necesita una muy grande; facilita la conexión de cables)

www.pololu.com/product/351

3. Adaptador de mochila Adafruit LiIon / LiPoly para Pro Trinket / ItsyBitsy y batería de 3,7 V

www.adafruit.com/product/2124

4. Tira de LED NeoPixel (compra el carrete completo)

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

5. Sensor de reflectancia QTR-1A

www.pololu.com/product/2458

6. Paquete de cables: macho / macho (facilita la conexión de componentes)

www.adafruit.com/product/759

7. Cualquier armazón de gafas (anteojos, gafas de sol, etc. Consulte las imágenes como referencia)

Paso 1: Diseñe y conecte los LED en forma de ojo

Según las imágenes adjuntas a este paso, conecte los LED en el orden que se muestra. Los LED pueden colocarse planos sobre una superficie o fijarse con cinta adhesiva a un objeto esférico para representar mejor un globo ocular real.

Paso 2: escriba el código Arduino y cárguelo en la placa

El archivo adjunto para este paso contiene todo el código necesario para mostrar el movimiento del ojo en los LED. Hay dos bibliotecas incluidas en el código y se pueden encontrar en los enlaces de Github a continuación. Juegue con el código y vea qué otras características interesantes se pueden implantar. Una vez que el código esté completo, asegúrese de que se compile y luego cárguelo en la placa Arduino Uno.

QTRsensors.h:

Adafruit_NeoPixel.h:

Explicación del código:

Cuando el iris se acerca a un sensor, la luz reflejada disminuye y el valor del sensor aumenta. Por el contrario, cuando el iris se aleja, la luz reflejada aumenta y el valor del sensor del foto reflector disminuye. El movimiento derecho e izquierdo de la pupila del globo ocular LED detecta el aumento y la disminución de un valor de sensor y lo controla. Al parpadear, ambos valores del sensor disminuyen, por lo que si los dos valores del sensor disminuyen simultáneamente, los párpados del globo ocular LED bajarán.

Paso 3: conecte los sensores / componentes

Según la imagen adjunta, conecte cada componente a la placa Arduino Uno. Se puede usar una placa de pruebas para simplificar las conexiones, pero no necesariamente. También funciona soldar los cables a los componentes.

Paso 4: Conecte los sensores / cables a las gafas

Los dos sensores QTR - 1A se colocan a una distancia de aproximadamente el ancho del ojo en una de las lentes de las gafas. Esa es la única pieza del equipo que debe estar en ese lugar. El resto se puede sujetar a las gafas como desee. Solo recuerde que los sensores deben colocarse en la lente frente al ojo. Es posible que se necesiten algunos ajustes posicionales menores en función de cómo las estructuras faciales de las diferentes personas se ajustan a las gafas.

Paso 5: Presentación en video del proyecto

Este es un video de mi presentación del proyecto en mi clase de Humanoides en la Universidad Carnegie Mellon. En el video, hablo de la inspiración y el propósito del proyecto. Además, explico los detalles de cómo se completará el proyecto, así como también explico una parte del código Arduino. También muestro cómo debería verse el resultado final del proyecto hacia el final del video.

Paso 6: Cómo mejorar mis resultados

Si está buscando un desafío real, le recomiendo encarecidamente tomar este proyecto y probar algo un poco diferente para mejorarlo / agregarlo. Este proyecto es un gran punto de partida para ideas de proyectos más ambiciosas y desafiantes. Para las personas interesadas en llevar este proyecto al siguiente nivel, he pensado en algunas formas de hacerlo. Enumeraré estas ideas a continuación:

1. Duplique este proyecto en la otra lente para que ambos globos oculares humanos se puedan mostrar en dos juegos de LED.

2. Agregue la idea n. ° 1, pero luego descubra una manera de proyectar el movimiento de una boca en los LED.

3. Agregue la idea n. ° 2, pero luego descubra cómo proyectar en toda la cara en un conjunto de LED (ojos, boca, nariz, cejas)

4. Busque otra parte del cuerpo humano cuyo movimiento pueda detectarse y luego mostrarse en LED (movimiento de la mano, movimiento del brazo, etc.)