Arduino ile Akıllı Ping Pong Raketi | merhaba çevrimiçi

Üretici Samuel Alexander, bilgisayarsız seçeneğiyle bile her atışı gerçek zamanlı olarak algılamak, saymak ve analiz etmek için hareket sensörleri ve yapay zeka kullanan bir pinpon raketi geliştirdi. Amaç, eğitim verilerini otomatik olarak kaydetmek ve doğrudan geri bildirim sağlamaktı.

Raketin içinde, entegre IMU sensörü (ivme sensörleri ve jiroskoplar; BMI270/BMM150) hızlanma ve dönüş verilerini kaydeden bir Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2 çalışır. Bunlar, Edge Impulse çevrimiçi platformu kullanılarak eğitilmiş küçük bir sinir ağı aracılığıyla değerlendirilir. Raket toplamda beş atış türünü tanır: forehand ve backhand karşı hamleler, topspin ve şut ile boşta kalma aşamaları. Saptaki küçük bir OLED ekran, algılanan türü ve her atıştan sonra kısa motive edici mesajları gösterir.

Model, Arduino'nun 64 MHz Cortex-M4'ünde çalışan ve yaklaşık 12 milisaniyede yanıt sağlayan kompakt bir sinir ağı kullanıyor. Veriler 50 Hz'de alınır, 500 milisaniyelik pencerelerde işlenir ve yanlış sınıflandırmaları önlemek için eşik mantığı (yaklaşık 2 g ivme) kullanılarak filtrelenir. Sonuç, oyun sırasında geri bildirim sağlamaya yetecek kadar hızlı, 250 ila 500 milisaniye arasında bir gecikmeyle ekranda görünüyor. Geliştiriciye göre doğruluk, doğrulama verilerinin yaklaşık %96'sıdır.

Web uygulaması üzerinden iletişim

Veri toplamak için Alexander, Arduino ile Bluetooth aracılığıyla iletişim kuran kendi web uygulamasını geliştirdi. Çekim türlerini seçmenize, verileri CSV olarak kaydetmenize ve doğrudan Edge Impulse Studio'ya yüklemenize olanak tanır. Edge Impulse, model eğitimini tamamen bulutta sağlar. Ortaya çıkan kütüphane daha sonra Arduino'ya aktarılabilir. FFT tabanlı özellik çıkarma (FFT: Hızlı Fourier Dönüşümü; bu teknoloji hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, Make 4/25 sayfa 26'daki Stopify makalemizde ayrıntılı bir açıklama bulabilirsiniz) ve küçük bir sinir ağının birleşimi, minimum bellek tüketimiyle kararlı tanıma sağlar – yaklaşık 17 KB Flash ve 1,5 KB RAM yeterlidir.

Raket muhafazası 3D yazıcıdan geliyor. Pil, güçlendirici dönüştürücü, ekran ve mikro denetleyici için girintili iki kol yarısından oluşur. Entegre elektroniklere rağmen ağırlık, raketin normal spor ekipmanı gibi hissettireceği şekilde dağıtılmalıdır. 400 mAh LiPo pil, egzersiz seansı başına yaklaşık iki buçuk saatlik pil ömrü sağlar.

Yapı, proje sayfasında STL dosyaları, devre şeması ve kod dahil olmak üzere ayrıntılı olarak belgelenmiştir.

Raketinizi hemen çıkarıp toplara vurmak istiyorsanız yazımızdan yararlanarak kendi antrenman robotunuzu yapabilirsiniz.

(O)