もやねのロボット三昧

ヘッドトラッキング実験

もやね — 2009-11-23T01:14:27+09:00

相当長い間更新が止まってしまった．
特に仕事が忙しいわけではないのだが，ここのところ作業に身が入らない．ここはしばしの充電期間ということで，ボチボチと進めていきたい．

ジャイロ・カムはセンサとカメラ本体との連動ができてきたため，近くのホームセンタで買ってきたヘルメットにくくりつけて様子を見てみた．（自分を動画に撮ってみると案の定アヤシイ人になっていた．）

外から見ると完全にアヤシイ格好だが，これは見た目以上におもしろい！
なんちゃって立体視の効果も手伝って，しばらく使っているとなんだか自分が何かに乗り移った気がしてくる．（上記のビデオ中でカメラ目線の画像は片側のCCD入力のみ(2Dモード)で撮影．）
RCサーボ独特のカクカク感と，Xbeeの通信遅延でたまに動きが止まるのがチョット気にはなるがストレスを感じるほどではない．
これを移動ロボットに載せて操縦したら楽しそうだ．

サーボ雲台

もやね — 2009-10-24T21:24:01+09:00

今日までにサーボ雲台のメカ部分が完成．

いつものとおりt=3mmのABS板を貼り合わせたものと，カメラモジュール，下部の台座部分はタカチのプラケースを利用した．
カメラモジュールにはCCDカメラ×２個とロール角サーボ，ステレオ画像合成回路が納められている．
下部の台座部分は旋回軸サーボと全体の駆動回路を入れる予定．
遠隔操作の時用のTVトランスミッタは台座に入らないため別付けになる．

サーボはいったんRB995を使用．
このサーボ，ギヤがすべて真鍮製のためあまり速い動きには向かない（オーバーシュートが出やすい）．
今後動かしてみてばたつくようならプラギヤのサーボに換えた方がいいかもしれない．

引き続きコンローラ基板を仕上げていきたい．

遠隔立体視セット

もやね — 2009-10-13T23:20:00+09:00

ここのところ作業が停滞し，だいぶ更新が止まってしまった．
先週末にかけてなんとかステレオ視セットのビデオ部を作動させるところまでは来ている．

図の構成でHMD(iWear AV920)
CCDボードカメラ(秋月電子MTV-53KM21)
左右インターレース合成回路
(回路の動作原理はこちらの方のものを参考にさせて頂いた．)
これで左右2個のカメラの映像をHMDの左右へそれぞれ映すことができる．
解像度は左右カメラ信号をインターレース分離しているので垂直が半分になり640×240pixel．
カメラ側の両眼距離はHMDに合わせて65mmとしてある．

立体感については前回ディスプレイを平行法で見たときよりはずっと良くなり，目が疲れにくくなった．
ただし，近すぎる物体については焦点が合わず立体に見えない．1mぐらいは離れていないとダメだ．
たぶん人間の場合は寄り目で近くを見るが，今回のは両眼が平行に固定されているためうまく立体に見えないのだろう．
近くを見る時用に通常の2D表示にSWで切り替えられるようにした．（2Dの時は左か右のどちらかのカメラ映像をHMDの両目に出力）

今回のシステムで課題も見えた．
まず解像度が粗く，HMDの重量が重いため長時間の使用はきついものがある．また，カメラの画角などの特性もまったく人間の目と一致していないので，いわゆる1:1対応のわかりやすさは存在しない．
視差によって周りの景色が浮き上がって見えるのだが，それが自然な立体感でなくて，ムリヤリ取って付けたっぽい感じがするのだ．
もう少しリアルな没入感が得られるかと思ったのだが・・・

ジャイロ・カムの構想

もやね — 2009-09-25T00:54:17+09:00

今日はジャイロ・カムシステムの大枠を決める．
ジャイロセンサユニットを頭に付けて実際に動かし，必要なレンジを確認した．

ヨー角，ピッチ角は±90deg程度のレンジがあったほうがよい．
ロール角は首をかしげる動きなのでせいぜい±30deg程度で十分そう．
速度は300deg/secあれば十分．(思いっきり早く首を振った場合で300deg行くか行かないかぐらい)

以上から，可動角180deg，速度0.2s/60deg(=300deg/sec)のスタンダードサーボでいけそうという見通しが得られた．
さっそくCADでカメラ雲台のモデルを作製してみる．
カメラは秋月のボードカメラを使うことを考えている．

これで全体サイズは幅220×奥行き220×高さ120mm程度になりそう．
(オイラー角をそのまま使うために，ジンバルが外側からヨー→ピッチ→ロールの順になっている．)
この辺の工作はまったく問題はない．
問題は２カメラの信号処理だ．

立体視のテスト

もやね — 2009-09-23T01:15:45+09:00

だいぶこのブログの更新が滞ってしまった．
ちょっと息抜きをしながら，新しいアイデアを模索している．

ジャイロを使ったプチアプリとして，遠隔臨場ロボットを作製してみることにした．
カメラの画像を無線で飛ばして，ヘッドトラック機能の付いたHMDで離れたところからロボット目線であたりを見渡すという定番のシステムだ．
臨場感を増すため，できればステレオビジョンにして立体視ができるようにしたい．

ステレオ視の感触を掴むため，ちょっと前に買ったＴｒｅｖａのモニタ用uOLED(96×64pixel)を2個並べて左右に視差画像を表示させてみる．
これを左右別々の紙の筒(隣の画面が見えないようにするためのバリア)を通してのぞいたら立体に見えるか試してみた．
結果は「なんとなく立体に見えなくもないが，ものすごく目が疲れる」．
像が1つに見えるようになるまでコツが要る上に，3分もすると頭が痛くなってきて実験を中止した．
ピントが合う距離も最低150mm以上離さないと厳しく，96×64の平面パネルでは小さすぎて実用に耐えない．
なんとかしてリアルタイムのステレオ視を簡単に実現する方法を考えていきたい．