WalabotEye - Rastreador de objetos com feedback tátil: 11 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Para quem tem dificuldade de visão, use isso para ter uma melhor compreensão do mundo ao seu redor.

Suprimentos

Coisas usadas neste projeto

Componentes de hardware Walabot Creator × 1

CONTROLADOR DO MOTOR HAPTIC ADAFRUIT DRV2605L × 1

Raspberry Pi 3 Modelo B × 1

Adafruit MINI MOTOR DISC VIBRANTE × 1

Pacote de bateria 5.1V × 1

mochila × 1

Fios de jumpers (genérico) × 5

Etapa 1: Resumo

Como seria se você pudesse sentir os objetos ao seu redor? Significa que você pode navegar pelo espaço mesmo se sua visão estiver comprometida? Não apenas para pessoas com deficiência visual, esta ideia também pode ser utilizada por serviços de emergência (nomeadamente os bombeiros) em ambientes cheios de fumo. O áudio nem sempre é a melhor e mais discreta forma de dar instruções, o feedback tátil, por outro lado, será perfeito.

Etapa 2: A ideia básica

Eu queria criar um sensor que fosse capaz de detectar obstáculos e, em seguida, avisar o usuário, usando feedback tátil, a distância do objeto e se ele está vindo da esquerda, da direita ou bem à frente. Para isso, irei precisar de: Um sensor que seja capaz de ver o espaço 3D Driver de feedback rápidoHaptic Feedback ActuatorUma bateria externaUma mochila para amarrar.

Etapa 3: Walabot

Quer ver através das paredes? Sentir objetos no espaço 3D? Sente se você está respirando do outro lado da sala? Bem, você está com sorte.

O Walabot é uma maneira totalmente nova de detectar o espaço ao seu redor usando um radar de baixa potência. Isso seria a chave para este projeto. Eu seria capaz de pegar as coordenadas cartesianas (X-Y-Z) de objetos no espaço 3D, elas seriam mapeadas para uma série de feedbacks hápticos para dar ao usuário uma melhor compreensão do espaço ao seu redor.

Etapa 4: primeiros passos

Em primeiro lugar, você precisará de um computador para conduzir o Walabot, para este projeto estou usando um Raspberry Pi 3 (aqui referido como RPi) devido ao WiFi integrado e potência extra geral.

Comprei um cartão SD de 16 GB com NOOBS pré-instalado para manter as coisas simples e agradáveis e optei por instalar o Raspian como o sistema operacional Linux de minha escolha (se você não está familiarizado com a instalação do Raspian, reserve um momento para ler um pouco sobre isso) OK, uma vez que o Raspian está rodando em seu RPi, existem algumas etapas de configuração a serem executadas para deixar as coisas prontas para nosso projeto. Em primeiro lugar, certifique-se de que está executando a versão mais recente do Kernel e verifique se há atualizações abrindo um shell de comando e digitando:

sudo apt-get update

sudo apt-get dist-upgrade

(Sudo é adicionado para garantir que você tenha privilégios administrativos, por exemplo, as coisas funcionarão.) Isso pode demorar um pouco para ser concluído, então vá e tome uma boa xícara de chá. 2

Você precisa instalar o Walabot SDK for RPi. No navegador da Web do RPi, acesse https://www.walabot.com/gettingstarted e baixe o pacote instalador do Raspberry Pi.

Em um shell de comando:

downloads de cd

sudo dpkg -I walabotSDK_RasbPi.deb

Precisamos começar a configurar o RPi para usar o barramento i2c. Em um shell de comando:

sudo apt-get install python-smbus

sudo apt-get install i2c-tools

Feito isso, você deve adicionar o seguinte ao arquivo de módulos.

Em um shell de comando:

sudo nano / etc / modules

adicione essas 2 strings em linhas separadas

i2c-dev

i2c-bcm2708

O Walabot atrai uma boa quantidade de corrente, e também usaremos GPIOs para controlar as coisas, então precisamos configurá-los.

Em um shell de comando:

sudo nano /boot/config.txt

adicione as seguintes linhas no final do arquivo:

safe_mode_gpio = 4

max_usb_current = 1

O RPi é uma excelente ferramenta para fabricantes, mas é limitado na corrente que pode enviar para o Walabot. Daí porque estamos adicionando uma corrente máxima de 1Amp em vez dos 500mA mais padrão.

Etapa 5: Python

Por que Python? Bem, como é super fácil de codificar, rápido de executar e há muitos bons exemplos de python disponíveis! Eu nunca tinha usado antes e logo estava pronto e funcionando. Agora que o RPi está configurado para o que queremos, o próximo passo é configurar o Python para ter acesso à API Walabot, interfaces Servo LCD.

Para o Walabot

Em um shell de comando:

Sudo pip install “/usr/share/walabot/python/WalabotAPI-1.0.21.zip”

Para o motorista tátil

Em um shell de comando:

sudo apt-get install git build-essential python-dev

cd ~

git clone

A placa de driver háptica Adafruit DRV2605 é ótima porque você pode enviar sinais I2C para acionar toneladas de perfis hápticos salvos. A única desvantagem era que não havia biblioteca Python disponível para isso. Mas não tenha medo! Eu escrevi um como parte deste projeto.

Etapa 6: Execução automática do script

Agora que tudo está definido e configurado, e temos o código Python pronto, podemos definir a execução automática para que possamos nos livrar do teclado e dos monitores.

Existem algumas coisas a fazer:

Crie um novo arquivo de script para executar o programa Python

sudo nano walaboteye.sh

Adicione essas linhas

#! / bin / sh

python /home/pi/WalabotEyeCLI.py

Certifique-se de salvá-lo. Em seguida, precisamos dar permissão ao script para ser executado digitando:

Sudo chmod + x /home/pi/walaboteye.sh

E, finalmente, precisamos adicionar este script ao arquivo /etc/rc.local

Sudo nano /etc/rc.local Adicionar home / pi / walaboteye.sh &

Certifique-se de incluir o "&". Isso permite que o Python Script seja executado em segundo plano. Essa é toda a configuração e software classificados, em seguida, é hora de conectar o hardware.

Etapa 7: O Hardware

Este não é meu melhor momento, mas parece deliciosamente hacky! Como você verá nas imagens.

Etapa 8:

A fiação é super simples. Conecte os pinos RPi, SDA SCL VCC e GND aos pinos correspondentes do DRV2605. Conecte seu motor háptico à placa do driver … é isso por aí!

Etapa 9:

Depois disso, tudo o que você precisa fazer é conectar o walabot USB ao RPi e obter sua melhor fita adesiva e prender tudo no lugar conforme mostrado:

Etapa 10: como funciona

A ideia é muito simples. Dependendo da distância do obstáculo depende da intensidade do zumbido em seu ombro. 2 metros de distância é um zumbido suave, abaixo de 70 cm é um zumbido muito forte e tudo mais.

• O sensor também é capaz de dizer se o obstáculo está bem à frente, vindo da esquerda ou da direita.
• A maneira de fazer isso é adicionar um segundo zumbido háptico, dependendo de onde o objeto está. Se o obstáculo está bem à frente, é um zumbido simples e repetitivo, com a força dependendo da distância que está.
• Se o obstáculo estiver à direita, um zumbido de aceleração é adicionado após o zumbido principal. Novamente, a força depende de quão longe está
• Se o obstáculo estiver à esquerda, um zumbido de desaceleração é adicionado após o zumbido principal

Simples!

Etapa 11: Código

Walabot Eye Github

DRV2605 GitHub