🈯️ 🉐 🎁 हाथों के बिना कंप्यूटर नियंत्रण (मेरे मुकुट में एक गायरोस्कोप!) 🥪 🥀 👩🏾‍🤝‍👩🏼

पिछले लेख में, मैंने इस बारे में बात की थी कि आप अपनी आँखों से कंप्यूटर को कैसे नियंत्रित कर सकते हैं। इस तथ्य के बावजूद कि कुछ मामलों में आंख पर नज़र रखने के लिए ट्रैकिंग एक बीमार व्यक्ति को बाहरी दुनिया के साथ संवाद करने का मौका देने का एकमात्र तरीका है, पहले से वर्णित प्रणाली कमियों के बिना नहीं है। सबसे पहले, यह उन घटकों का उपयोग करने की आवश्यकता है जो रूस में अधिग्रहण करना मुश्किल है। इसके अलावा, चश्मे वाले व्यक्ति को सिर की स्थिति को गंभीर रूप से सीमित करना पड़ता है ताकि चश्मे की सतह पर चकाचौंध कम हो सके और सिस्टम के स्थिर संचालन को प्राप्त किया जा सके।
क्या कुछ सरल और अधिक विश्वसनीय उपयोग करना संभव है अगर कोई व्यक्ति अपना सिर हिलाने में सक्षम है, लेकिन उसके हाथों से काम करने में कठिनाई है?

- = जनवरी 2019 अपडेट = -
लेख में वर्णित Upvel UM-510KB रिमोट कंट्रोल अब खरीदना संभव नहीं है, लेकिन इसके बजाय आप MPU-6050 गायरोस्कोप (एक्सेलेरोमीटर) के साथ Arduino Leonardo और GY-521 मॉड्यूल से इकट्ठे ऐसे सर्किट का उपयोग कर सकते हैं।

Arduino Leonardo और GY-521 चार तारों से जुड़े हैं। यदि संभव हो तो उन्हें मिलाएं।
मुझे ऐसा प्रोटोटाइप मिला। स्वाभाविक रूप से, एक अच्छे तरीके से आपको इस मामले को परिष्कृत करने / लगाने की आवश्यकता है।

Arduino में लोड किए जाने वाले कार्यक्रम (स्केच) को इस तरह दिखता है:

#include "I2Cdev.h" #include "MPU6050_6Axis_MotionApps20.h" #include "Wire.h" #include <Mouse.h> MPU6050 mpu; uint16_t packetSize; // expected DMP packet size (default is 42 bytes) uint16_t fifoCount; // count of all bytes currently in FIFO uint8_t fifoBuffer[64]; // FIFO storage buffer // orientation/motion vars Quaternion q; // [w, x, y, z] quaternion container VectorFloat gravity; // [x, y, z] gravity vector float ypr[3]; // [yaw, pitch, roll] yaw/pitch/roll container and gravity vector //   float old_mx=-200; float old_my=-200; float dx,dy,mx,my; // ================================================================ // === INITIAL SETUP === // ================================================================ void setup() { Wire.begin(); Wire.setClock(400000); // 400kHz I2C clock. Comment this line if having compilation difficulties mpu.initialize(); mpu.dmpInitialize(); mpu.setDMPEnabled(true); packetSize = mpu.dmpGetFIFOPacketSize(); } // ================================================================ // === MAIN PROGRAM LOOP === // ================================================================ void loop() { // wait for MPU interrupt or extra packet(s) available while (fifoCount < packetSize) { fifoCount = mpu.getFIFOCount(); } // check for overflow (this should never happen unless our code is too inefficient) if ( fifoCount >= 1024) { // reset so we can continue cleanly mpu.resetFIFO(); fifoCount = mpu.getFIFOCount(); // otherwise, check for DMP data ready interrupt (this should happen frequently) } else { // wait for correct available data length, should be a VERY short wait while (fifoCount < packetSize) fifoCount = mpu.getFIFOCount(); // read a packet from FIFO mpu.getFIFOBytes(fifoBuffer, packetSize); // track FIFO count here in case there is > 1 packet available // (this lets us immediately read more without waiting for an interrupt) fifoCount -= packetSize; //   mpu.dmpGetQuaternion(&q, fifoBuffer); mpu.dmpGetGravity(&gravity, &q); mpu.dmpGetYawPitchRoll(ypr, &q, &gravity); // ypr[0] -  X, ypr[1] -  Y, Y -  mx=ypr[0] * 180/M_PI; my=ypr[1] * 180/M_PI; if(old_mx>-200) //     { if((old_mx<-100)&&(mx>100)) { dx=(-180-old_mx)+(mx-180); } else if((old_mx>100)&&(mx<-100)) { dx=(180-old_mx)+(180+mx); } else { dx=mx-old_mx; } dy=my-old_my; Mouse.move(2000/60*dx, -1000/30*dy); } old_mx=mx; old_my=my; } }

स्केच को संकलित करने के लिए, आपको I2Cdev और MPU6050 पुस्तकालयों को भी डाउनलोड करना होगा। आप उन्हें यहाँ से ले जा सकते हैं: github.com/jrowberg/i2cdevlib/tree/master/Arduino
स्केच डाउनलोड करने के बाद, इकट्ठे डिवाइस उसी तरह से काम करता है जैसे कि लेख से रिमोट कंट्रोल। यही है, आप अंतरिक्ष में डिवाइस के उन्मुखीकरण को बदलते हैं, और स्क्रीन पर माउस कर्सर चलता है।

- = आगे - मूल लेख = -
क्या कुछ सरल और अधिक विश्वसनीय उपयोग करना संभव है अगर कोई व्यक्ति अपना सिर हिलाने में सक्षम है, लेकिन उसके हाथों से काम करने में कठिनाई है?

बेशक, ऐसे उपकरण मौजूद हैं। सबसे पहले, ये प्रोग्राम हैं जो सिर के रोटेशन और कुछ अन्य क्रियाओं को नियंत्रित करने के लिए एक पारंपरिक वेब कैमरा का उपयोग करते हैं, जैसे कि आंखें और होंठ हिलना (नीचे उनके बारे में पढ़ें " क्या वहाँ चर्मपत्र का खेल है? ")।

इसके अलावा, विशेष उपकरणों का भी उत्पादन किया जाता है, जो ऐसे कैमरे भी हैं जो मार्करों को ट्रैक करते हैं जो अवरक्त रेंज में चमकते हैं । मार्करों को सिर क्षेत्र में कहीं तय किया गया है, उदाहरण के लिए, तमाशा फ्रेम, टोपी, हेडसेट पर। कभी-कभी वे माथे पर एक मार्कर चिपकाने की भी सलाह देते हैं।

विभिन्न प्रकार की कंपनियां जो पहले इस प्रकार के उपकरणों का निर्माण करती थीं, वे धीरे-धीरे नेचुरल पिक्चर के विंग के तहत एकत्रित हो गईं । और अब उनकी साइट पर आप ऐसे उपकरणों को पा सकते हैं जो प्रतिस्पर्धा करते थे, लेकिन अब वे बस अलग-अलग बाजार खंडों को साझा करते हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, वे गेमर्स के लिए एक आसान विकल्प ( TrackIR ) और अधिक महंगा ( SmartNav ) प्रदान करते हैं - कंप्यूटर पर काम करने के लिए।

जब आप रूस में इसे खरीदने की कोशिश करते हैं तो पहले से ही महंगा SmartNav ($ 500) सोना बन जाता है। इसलिए, विचार कुछ ऐसा बनाने के लिए आया जो कंप्यूटर स्क्रीन पर कर्सर को खराब कर सकता है, लेकिन अधिक सुलभ होगा।

पहले, मैं ऑपरेशन के एक ही सिद्धांत का उपयोग करना चाहता था: मार्कर, बैकलाइट, इमेज प्रोसेसिंग। लेकिन प्रत्यक्ष माप के बारे में विचार आया। अपने सिर (लगभग एक मजाक) के लिए एक इलेक्ट्रॉनिक vernier कैलिपर संलग्न करने के लिए।

जैसा कि बाद में पता चला, ऐसे उपकरण वास्तव में मौजूद हैं!

इंजीनियरिंग के इस चमत्कार को देखें - जिस लीवर को आपको अपने मुंह से पकड़ना है और अपने सिर की गतिविधियों को नियंत्रित करना है!

अचानक, एक [इलेक्ट्रॉनिक] जाइरोस्कोप का उपयोग करने के लिए विचार आया। वे हाल ही में उपलब्ध हैं और बहुत सटीक हैं। हालांकि, "एयर माउस" जैसे तैयार उपकरण व्यापक रूप से उपयोग नहीं किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, लॉजिटेक एमएक्स एयर माउस को पहले ही बंद कर दिया गया है, जाहिर है मांग की कमी के कारण।

स्मार्टफोन (आईफोन और एंड्रॉइड दोनों) के लिए प्रोग्राम हैं जो आपको हवा के चूहों के रूप में उपयोग करने की अनुमति देते हैं, उनमें निर्मित गायरोस्कोप का उपयोग करते हैं। लेकिन मैंने इस सवाल की गहराई से जांच नहीं की, जैसा कि मुझे दिलचस्पी थी, सबसे पहले, एक सस्ते समाधान में।

अंत में, टेलीविज़न के लिए मल्टीमीडिया सेट-टॉप बॉक्स के लिए रीमोट भी, अंतर्निहित गाइरोस्कोप का उपयोग करके, दृश्य में आया। उनमें से कुछ नियमित कंप्यूटर के साथ काम करते हैं, बस एडाप्टर को यूएसबी-सॉकेट में डालें। डेटा को हवा में प्रेषित किया जाता है, अर्थात्, रिमोट कंट्रोल की दृष्टि की सीधी रेखा की आवश्यकता नहीं होती है, जैसा कि अवरक्त ट्रांसीवर के साथ होता है।

रिमोट कंट्रोल सिर पर तय किया जाता है, और जब इसे घुमाया जाता है, तो स्क्रीन पर माउस कर्सर चलता है (जैसे लेख के शीर्षक में चेर्बशका)। यह केवल माउस बटन और वर्चुअल कीबोर्ड पर क्लिक से निपटने के लिए रहता है। इन उद्देश्यों के लिए, मैंने अपना कार्यक्रम लिखा।

कठिनाई निम्न बिंदु है: निष्क्रियता "सो जाते हैं" निष्क्रियता की अवधि के बाद, और आपको उन्हें एक बटन दबाकर जगाने की आवश्यकता होती है, जो कि उनका उपयोग करने वाले व्यक्ति के लिए मुश्किल हो सकता है।

मुझे प्रयोगों की एक श्रृंखला करनी थी - कीबोर्ड पर एक बटन को दबाना और रिमोट को निष्क्रिय छोड़ देना, यह उम्मीद करना कि दबाया गया बटन रिमोट को सो जाने नहीं देगा। और मुझे एक कपड़ेपिन के साथ बटन दबाना था, और मेरे हाथ से नहीं, क्योंकि हाथ कंसोल को छोटे आंदोलनों को प्रसारित कर सकता था। बटन केवल उन्हीं को दबाए जा सकते हैं जो विंडोज में उपयोग नहीं किए गए हैं।
कुछ रिमोट कंट्रोल को हराया नहीं जा सकता था, लेकिन अंत में, उपवेल UM-510KB रिमोट कंट्रोल पाया गया था, जो कि बटन के एक जोड़े को पकड़ते हुए सो जाने की गारंटी नहीं है।

यदि आप इस रिमोट को खोलते हैं, तो आप 2.4MHz USB एडाप्टर के साथ संचार करने के लिए STMicroelectronics (1), STM8LL-151 माइक्रोकंट्रोलर STMicroelectronics (1), एक तीन-अक्ष Invensense MPU-3050c गायरोस्कोप (2) और कुछ अनमोल चिप (3) से पा सकते हैं। एक इन्फ्रारेड एलईडी भी दिखाई दे रही है। यदि आप कार्यक्रमों को स्विच करने और टीवी पर वॉल्यूम समायोजित करने के लिए रिमोट कंट्रोल का उपयोग करना चाहते हैं तो आपको इसकी आवश्यकता है। कंप्यूटर के साथ संचार करते समय, एलईडी का उपयोग नहीं किया जाता है, इसलिए इसे सुरक्षित रूप से अवरुद्ध किया जा सकता है।

बेशक, एक सुंदर समाधान होगा माइक्रोकंट्रोलर प्रोग्राम को पढ़ना, अलग करना और संशोधित करना, और फिर इसे रीलेश करना ताकि कंसोल सो न जाए, और बटन को शॉर्ट-सर्किट न करें। लेकिन मैं इस क्षेत्र से परिचित नहीं हूं, मैं उत्साही लोगों के लिए इस अवसर को छोड़ देता हूं।

लगातार दबाए गए बटन के साथ रिमोट कंट्रोल ऊर्जा का उपभोग करता है। इसलिए, मुझे इसे एक बिजली की आपूर्ति को मिलाप करना पड़ा, ताकि मैं हर दिन बैटरी को न बदलूं।

कदम दर कदम बदलाव

सबसे पहले, मैं ध्यान देता हूं कि इस तथ्य ने कि मेरे लिए सब कुछ काम किया है इसका मतलब यह नहीं है कि यह आपके लिए काम करेगा। यदि निर्माता, उदाहरण के लिए, फर्मवेयर को बदलता है, तो दो बटन बंद करना बेकार हो सकता है। हालांकि, मुझे उम्मीद है कि कोई भी फर्मवेयर को अनावश्यक के रूप में नहीं बदलेगा।

इसलिए, रिमोट खोलें। हम इसे एक पेचकश के साथ चुनते हैं जब तक कि यह खुलता नहीं है, मामले को थोड़ा नुकसान पहुंचाता है। फिर, बोर्ड को बाहर निकालें और इसके लिए दो बटन बंद करें (फोटो देखें)। आप बोर्ड को छीनने के लिए टांका लगाने वाले लोहे का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन मैं सिर्फ प्रबलित टेप के साथ मिठाई से पन्नी के टुकड़ों को चिपका देता हूं।

हम तीन-वोल्ट स्थिर शक्ति स्रोत से शक्ति को मिलाप करते हैं।

मामले में मजबूती से तार को पकड़ने के लिए स्वाद के लिए गोंद डालो।


संकेतित स्थानों में TWO (!) बटन बंद करें। चेतावनी! प्रारंभ में, फोटो में गलती से लेबल वाले बटन थे! आपको "सेट" बटन और चार वर्गों वाले बटन को बंद करने की आवश्यकता है, जो "ओके" के बाईं ओर स्थित है।	तार सुदृढ़	इकट्ठे

मेरे सिर पर रिमोट कंट्रोल कैसे पकड़ें? आप बस अपने सिर पर रिमोट कंट्रोल लगा सकते हैं और शीर्ष पर ऊनी टोपी लगा सकते हैं। तो मैंने पहली बार में किया। लेकिन लंबे समय तक उपयोग के लिए, आप कुछ हेडड्रेस के लिए एक जेब सीना कर सकते हैं।

सिर के सापेक्ष कंसोल की सटीक स्थिति की आवश्यकता नहीं है। यदि माउस कर्सर वह जगह नहीं है जहां आप चाहें, तो अपना सिर घुमाएं ताकि कर्सर स्क्रीन के किनारे के खिलाफ आराम करना शुरू कर दे। यह कर्सर को सिर के घूमने के विपरीत दिशा में ले जाएगा। संक्षेप में, प्रयास करें, और सब कुछ स्पष्टीकरण के बिना स्पष्ट हो जाएगा।

खेल मोमबत्ती के लायक है?

सब कुछ होने के बाद, मैंने तुलनात्मक कार्यक्रमों के लिए प्रयास करने का फैसला किया, जो हाथों से बिना माउस को नियंत्रित करने के लिए एक पारंपरिक वेब कैमरा का उपयोग करते हैं। जब वे सभी महान धन कमाते थे तो मेरा आश्चर्य क्या था! यदि हाथ में कुछ और नहीं है, तो मैं उनका उपयोग करने की सलाह देता हूं।

मैंने निम्नलिखित कार्यक्रमों की कोशिश की (सभी मुक्त):

व्यक्तिगत रूप से, मुझे प्रोग्राम eViaCam सबसे अधिक पसंद आया, लेकिन यह एक विशुद्ध रूप से व्यक्तिपरक, सतही राय है, जो डिफ़ॉल्ट सेटिंग्स के साथ एक छोटे से उपयोग पर आधारित है, और मेरे पास जो वेब कैमरा है। आप एक पूरी तरह से अलग कार्यक्रम पसंद कर सकते हैं।

विशुद्ध रूप से सॉफ्टवेयर सॉल्यूशंस पर जाइरोस्कोप का उपयोग करने के फायदों का आकलन करने के लिए, मैंने एक प्रोग्राम लिखा जिसमें आपको स्क्रीन पर दिखाई देने वाले वर्गों के बाद कर्सर को स्थानांतरित करने की आवश्यकता है। इस स्थिति में, माउस कर्सर को कम से कम 0.2 सेकंड के लिए बॉक्स के ऊपर बंद (लॉक) करना चाहिए।

दो बक्से दिखाए गए हैं: लाल - जहां आप माउस का नेतृत्व करना चाहते हैं, और हरा - वह स्थान जहां लाल अगले चरण में आगे बढ़ेगा।
कार्यक्रम और इसके स्रोत कोड https://github.com/MastaLomaster/CStest पर उपलब्ध हैं

नतीजतन, निम्नलिखित कर्सर आंदोलन समय 40x40 पिक्सल के 25 वर्गों के साथ प्राप्त किया गया था (परोक्ष रूप से, एक उच्च गति भी अधिक सटीकता की स्थिति को इंगित करता है):

हाथ में साधारण माउस	28.3 सेकंड
सिर पर गायरोस्कोप के साथ रिमोट कंट्रोल	36.7 सेकंड
eViaCam	58.3 सेकंड
हेड माउस	66.3 सेकंड
कैमरा माउस	48.4 सेकंड

वर्चुअल कीबोर्ड पर टाइपिंग की गति कम सूचक है। तथ्य यह है कि कीबोर्ड को लंबे समय के लिए कुंजी (लगभग एक सेकंड) पर माउस कर्सर "होवर" की आवश्यकता होती है। अन्यथा, झूठे क्लिक संभव हैं। फिर भी, मैं पाठ के एक सेट पर डेटा का हवाला देता हूं। मैंने "हाथ के बिना कंप्यूटर नियंत्रण" पाठ टाइप किया और यह मुझे ले गया:

हाथ में साधारण माउस	1 मिनट 15 सेकंड
सिर पर गायरोस्कोप के साथ रिमोट कंट्रोल	1 मिनट 23 सेकंड
eViaCam	1 मिनट 31 सेकंड
हेड माउस	1 मिनट 44 सेकंड
कैमरा माउस	1 मिनट 28 सेकंड

कैमरा माउस - मुझे सबसे कम पसंद था, इस तथ्य के कारण कि कर्सर अभी भी खड़ा नहीं है, लेकिन ट्विच। लेकिन इसमें टाइपिंग स्पीड बहुत अच्छी निकली।

मैंने एक प्रोग्राम का उपयोग किया था जो मैंने टोबि आरईएक्स आई ट्रैकिंग डिवाइस के साथ काम करने के लिए लिखा था, और बाद में इसे किसी भी उपकरण का समर्थन करने के लिए संशोधित किया, जो स्क्रीन पर कर्सर ले जाता है, जिसमें हवाई चूहों भी शामिल है।
कार्यक्रम स्वयं और इसके स्रोत कोड यहां उपलब्ध हैं: https://github.com/MastaLomaster/bkb

नेत्र ट्रैकिंग डिवाइस के साथ कार्यक्रम कैसे काम करता है, इसका एक चित्रण यहां है: http://www.youtube.com/watch?v=O68C4dSSN8

अन्य उपकरणों के साथ, कार्यक्रम उसी तरह से काम करता है, केवल कर्सर आंखों के आंदोलनों से नहीं चलता है, लेकिन, उदाहरण के लिए, सिर को गायरोस्कोप के साथ मोड़ने से।

क्या रिमोट कंट्रोल, बिजली की आपूर्ति, तारों, और यहां तक कि समय खोने के लिए लगभग एक हजार रूबल फेंकने के लिए लायक है, अगर कोई मुफ्त कार्यक्रम है जिसके साथ आप काम कर सकते हैं, और आपको अपने सिर को कुछ भी हुक करने की आवश्यकता नहीं है?

मेरी राय में, रिमोट का उपयोग करने से निम्नलिखित लाभ मिलते हैं:

त्वरित कर्सर प्रतिक्रिया । इस तथ्य तक कि आप गतिशील गेम खेल सकते हैं
पक्षधरता । यही है, अपने सिर को सामान्य कोण पर मोड़ते हुए, आप देखेंगे कि कर्सर सामान्य स्थान पर स्थानांतरित हो गया है
प्रकाश की स्थितियों से स्वतंत्रता और आमतौर पर इस तथ्य से कि नए चेहरे / वस्तुएं फ्रेम में दिखाई दीं।

ठीक है, निश्चित रूप से, आप तय करते हैं।

हाथों के बिना कंप्यूटर नियंत्रण (मेरे मुकुट में एक गायरोस्कोप!)

कदम दर कदम बदलाव

खेल मोमबत्ती के लायक है?

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