Costruire un guanto per la realtà virtuale

Di Nathan Busler | 8 giugno 2022

Se volete saperne di più sulla VR, questo è il progetto più interessante che possiate trovare. In questo articolo vi mostreremo come costruire un guanto programmabile per la realtà virtuale.

Il guanto si basa su un Raspberry Pi Pico, a MCP3008 ADC e cinque sensori flessibili che potete anche costruire da soli!

Cosa vi serve

Ecco un elenco di cose necessarie per questo progetto

Se si preferisce un guida video allora abbiamo pensato a voi.

Costruite i vostri sensori flessibili

Poiché la maggior parte dei sensori flessibili costa circa 10$ al pezzo, è molto più economico costruirli da soli.

Questo video mostra come farlo, anche se abbiamo apportato alcune modifiche per migliorare le prestazioni.

Sostituire la striscia di carta interna con velostat e il foglio di alluminio con nastro di rame. Inoltre, rendere le strisce molto sottili (circa 1 mm per la striscia di rame e 2 mm per il velostat) per aumentare la resistività del sensore. L'aumento della resistività porta a una maggiore risoluzione.

È inoltre possibile saldare il circuito del partitore di tensione per rimuovere alcuni fili dalla breadboard. Saldare un filo rosso a un'estremità. Il filo letto sarà il contatto positivo. Saldare un filo giallo all'altra estremità. Dopo il filo giallo è necessario collegare una resistenza da 330 Ohm che sarà collegata a terra.

Guanto VR Sensore flessibile — Sensore Flex

Nel mio caso il resistore si trova all'estremità del filo nero e l'ho isolato con un tubo termorestringente.

Il filo giallo servirà come cavo dati.

Il circuito del partitore di tensione

Un circuito divisore di tensione è comunemente utilizzato in ambito embedded. È costituito da due resistenze in serie con una connessione di uscita nel mezzo.

Emette una frazione della tensione di ingresso e la quantità esatta dipende dalla resistività di entrambe le resistenze.

Cablaggio

Collegare l'MCP3008 al Raspberry Pi Pico secondo questo grafico.

Abbiamo una spiegazione passo per passo in il nostro video.

Collegare i sensori flessibili come nella figura. Gli otto pin sul lato sinistro dell'MCP3008 sono i canali da 0 a 7 (dall'alto in basso). Collegare il filo dati del sensore flessibile per il pollice al canale 0, per l'indice al canale 1, per il medio al canale 2, per l'anulare al canale 3 e per il mignolo al canale 4.

Se si desidera modificare l'ordine o aggiungere altri sensori, è necessario modificare il software del Pico.

Configurazione del software VR Glove

Configurazione di Pico

In questa configurazione, l'MCP3008 converte il segnale analogico proveniente dal sensore flex in uno digitale. Il Pico legge quindi i dati e li invia a un PC Windows tramite USB seriale.

Per il Pico useremo Circuit Python, che fornisce un modulo MCP3008 che ci facilita molto le cose. Per installare Circuit Python su Pico, scaricare il file .uf2 dal file Sito ufficiale del Circuito Pico Python.

Collegare il Pico via USB tenendo premuto il tasto BOOTSEL pulsante. Quindi trascinare e rilasciare il .uf2 sul Pico. Il Pico verrà rimontato come CIRCUITO.

Scaricare ed estrarre il file mcp3xxx Libreria Python del circuito che contiene -Mmm... da questo sito.

Contiene una cartella lib, che deve essere copiata sul Pico (che ora è l'unità CIRCUITPY).

Quindi scaricare lo script code.py dal nostro sito Repository GitHub e copiarlo sul Pico.

Ora, ogni volta che si accende il Pico (senza tenendo premuto il pulsante BOOTSEL) leggerà i primi cinque canali dall'MCP3008 e invierà i dati alla seriale USB.

Impostare il frullatore

Il passo successivo è installare Blender per il vostro sistema operativo. Questo esempio è stato testato per Windows, ma dovrebbe funzionare anche su altri sistemi operativi, con qualche piccola modifica.

Abbiamo bisogno del modulo PySerial Python per leggere i dati seriali dal Pico nel nostro script Python. Blender viene fornito con la propria versione di Python. Assicuratevi di installare PySerial.

Controlla il nostro video per imparare a installare PySerial in Blender su Windows.

Ora scaricate il file mano.miscela dal nostro GitHub e aprirlo in Blender.

Si dovrebbe vedere una mano 3D a sinistra e uno script Python a destra. Alla riga 73 viene creato un oggetto "Serial". È necessario passare al costruttore il nome della porta seriale USB (che nel mio caso era "COM4").