โปรเจกต์ Ball Balancing Robot | Arduino Object Detection ผ่าน OpenCV

โปรเจกต์ของคุณเกี่ยวกับอะไร?

นี่คือหุ่นยนต์ทรงตัวลูกบอล (ball-balancing robot) ซึ่งจะพยายามรักษาความสมดุลของลูกบอลให้อยู่ตรงกลางด้วย Object Detection และ Image Recognition ผ่าน Arduino และ Python โดยเราได้ใช้ distance sensors และเทคนิค image recognition เพื่อช่วยในการรักษาความสมดุล

ทำไมคุณถึงตัดสินใจสร้างมันขึ้นมา?

ผมต้องการทำให้ลูกปิงปองสามารถทรงตัวอยู่ตรงกลางระนาบได้ จึงได้ตัดสินใจสร้างหุ่นยนต์ตัวนี้ขึ้นมา

มันทำงานอย่างไร?

แนวคิดของหุ่นยนต์ทรงตัวลูกบอลนั้นเรียบง่ายมาก ลูกบอลจะต้องอยู่ตรงกลางของกล่อง หากลูกบอลกลิ้งไปทางซ้าย ตัวกล่องจะถูกยกขึ้นจากทางด้านซ้ายเพื่อให้ลูกบอลกลิ้งลงไปยังอีกฝั่งหนึ่ง กระบวนการนี้จะทำซ้ำไปเรื่อยๆ จนกว่าลูกบอลจะมาหยุดอยู่ที่ตรงกลาง

Image Recognition

จากนั้นเราใช้เทคนิค image recognition ด้วย OpenCV ในภาษาโปรแกรม Python โดยมีการตั้งค่า threshold สำหรับสีส้ม ซึ่งระบบจะสร้างวงกลมล้อมรอบวัตถุสีส้มใดๆ ที่ตรวจพบผ่าน camera

มีเส้นสมมติที่แบ่งวิดีโอออกเป็นฝั่งซ้ายและฝั่งขวา

ดังนั้น เมื่อใดก็ตามที่ตรวจพบวัตถุทางด้านซ้าย ระบบจะแสดงคำว่า "left" เป็นสีฟ้า และเมื่อตรวจพบวัตถุทางด้านขวา จะแสดงคำว่า "right" เป็นสีแดง

หลังจากตรวจจับได้แล้ว Python จะส่งข้อมูลแบบ serial ไปยัง microcontroller และ microcontroller จะสั่งการให้ motor เคลื่อนที่ตามอินพุตที่ได้รับ ในช่วงเวลานี้ ultrasonic sensor จะถูกตัดการเชื่อมต่อ และการควบคุมการทรงตัวทั้งหมดจะถูกจัดการโดย camera และ servo