Câmera de rastreamento de bola 180 °: 5 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Bem-vindo ao meu primeiro projeto! Estou animado para compartilhar o que fiz e mostrar a você as etapas para construir sua própria câmera de rastreamento. Este projeto foi possível usando a biblioteca OpenCV em conjunto com Python.

Etapa 1: Reúna os materiais

• Raspberry Pi Modelo B 2 (ou qualquer outro modelo)
• Driver do motor L298N H-Bridge
• Motor com caixa de engrenagens
• Webcam USB
• Jumper Wires
• Parafusos de máquina com porcas
• Engrenagens
• Epóxi / cola quente
• Opcional: Laser

Etapa 2: Mecânica

Usando um pedaço de madeira (o que eu tenho está bem surrado, o que está ok), monte o motor em um ponto que não esteja no meio. Em seguida, coloque uma pequena engrenagem no motor. O orifício na engrenagem pode ter que ser alargado para caber no encaixe do motor.

O próximo passo será montar a engrenagem grande (que ficará frouxa) de forma que seus dentes se conectem com os dentes da engrenagem pequena. Este foi montado na placa com cola quente depois de desbastar a madeira com lixa para uma melhor colagem.

Depois que as engrenagens estiverem no lugar, é hora de prender a webcam na engrenagem grande. Aqui, removi a webcam de sua caixa e usei apenas a placa de circuito principal da webcam para uma montagem mais fácil. A webcam foi fixada com cola epóxi para uma ligação forte.

O último componente a ser montado é opcional - para a ponte H L298N. Isso pode ser montado simplesmente fazendo quatro furos na placa e montando a placa usando parafusos de máquina e porcas sextavadas.

Etapa 3: Fiação

Agora, para ligar tudo junto. Os dois fios do motor serão conectados diretamente à ponte H L298N em qualquer um dos dois conectores de terminal no lado esquerdo ou direito da placa (eu escolhi o esquerdo). São necessários dois fios para conectar os 5 V e o aterramento do L298N aos 5 V e o aterramento do Raspberry Pi para obter energia. Em seguida, dois fios de ligação fêmea-fêmea são necessários para conectar do L298N aos pinos 17 e 18 do Pi. A webcam simplesmente se conecta a uma das portas USB do Pi. Essa é toda a fiação!

Etapa 4: Código

Agora, para o aspecto mais desafiador deste projeto.

Usei a biblioteca OpenCV com Python para rastrear a bola em tempo real. O programa também utiliza a biblioteca gpiozero que vem com o Pi para girar o motor de acordo com as coordenadas x da bola que o OpenCV determina. O código é capaz de determinar a posição da bola com base em sua cor amarela, que deve ser diferente do fundo para ser eficaz. Uma gama de cores inferior e superior é fornecida ao programa para que ele determine onde a bola está. OpenCV então chama a função.inRange () com os parâmetros de: o quadro atual (da webcam) e os limites de cor inferior e superior. Depois que as coordenadas da bola no quadro são determinadas, o programa diz ao motor para girar se a bola não estiver no centro (coordenada x no intervalo de 240 - 400 em um quadro de 640 pixels de largura). O motor girará mais se a bola estiver mais fora do centro, e girará menos quando a bola estiver mais perto do centro.

E é assim que o código funciona.

Nota: se for usar o código, você deve ter o OpenCV instalado. Além disso, se o motor girar para o lado errado, simplesmente inverta os fios que vão para o L289N ou inverta os fios de gpio de controle conectados ao Pi.