PFC – Detector de posición mediante wiimote

Aquí presento (por fin :p) el que es mi PFC.  El mismo consiste en, mediante varios mandos de Wii, detectar la posición de uno o varios leds infrarrojos en un plano o superficie.  Puede parecer algo raro que se utilice el mando de Wii, ya que este quizás pueda verse más asociado a la detección de movimientos que al uso del puntero, sin embargo, su mayor grandeza reside en este último.

El mando de wii tiene en su zona frontal una cámara monocroma con un silicio diseñado especialmente para el procesado de las imágenes obtenidas por la misma.  Capta todo tipo de objetos brillantes (luz), pero se le añade una ventana infrarroja enfrente de la misma para que tan solo capte las fuentes de luz infrarrojas, que son las que están posicionadas en la barra sensora de la Wii, y son las que permiten a la consola conocer a donde se está apuntando con el mando.

 

Camara monocroma Wiimote (sin ventana IR) – Wiibrew.org

 

Pues bien, la cámara, con su ventana infrarroja, puede ver hasta 4 focos de luz infrarroja, y conocer su posición en un plano XY.  Esto es lo que sucede con la barra sensora de la Wii, pero a la inversa:  El mando ve unos puntos infrarrojos fijos, que unidos al movimiento del mando, entregue unos datos a la consola, que son, ni más ni menos que las posiciones X e Y de los leds que forman la barra sensora en el plano donde está situada la televisión.  Una vez la consola interpreta los datos, un puntero se mueve por la pantalla.

 

Pues se puede aprovechar esta tecnología al revés de como se concibió, esto es, invirtiendo los papeles de los actores:  Esta vez el elemento fijo será el Wiimote, y los elementos móviles serán las luces o puntos de luz infrarroja.  Interpretando los datos X e Y que el mando entrega, podremos entonces situar en un plano dichos puntos.  Estos es lo que pensé Johnny Lee, quién se hizo famoso por los avances que consiguió con el mando de Wii.

Sin duda es necesario tener una mente tremendamente ingeniosa para poder sacar tanto de, aparentemente, tan poca cosa, y él la tiene; no en vano con los años ha sido una de las cabezas pensantes que ayudó a que Kinect viera la luz.

Muchos otros se han basado en el trabajo de Johnny Lee para probar o intentar crear algo nuevo o útil con ello.  En concreto, en el año 2009 hubo un PFC propuesto en la URV en el que se proponía la creación de una pizarra electrónica aplicando todos estos conocimientos.  Ricardo Bonache fue el que se encargó de llevar a cabo dicho PFC, cuyo resultado podéis ver aquí.

 

Pues bien, yo me basaré en todo lo que se ha comentado anteriormente para sacar adelante mi PFC.  Se ha querido dar una vuelta de tuerca más a todo el tema del posicionamiento de objetos con el wiimote, de tal manera que con este PFC se pretende usar esta tecnología para poder, por ejemplo, posicionar un objeto, como pudiera ser un robot, en un espacio entre 50 y 100 m2:

 

No, no vamos a poder contar con R2-D2 en la realidad :'( ... pero en el blog sí! o/

Un ejemplo de como posicionar los wiimotes para la detección del robot

 

Si bien puede parecer lo mismo que posicionar un punto infrarrojo en una pizarra, tenemos algunos inconvenientes:  Con estos espacios tan amplios estamos “probando” los límites de la tecnología empleada en el wiimote:

  • No sabemos cuantos wiimotes podemos necesitar para ver el objeto.
  • No sabemos la distancia máxima a la que un wiimote puede detectar el objeto.
  • Si usamos muchos wiimotes, ¿qué cálculos tendremos que hacer con los datos que obtengamos de los wiimotes para poder posicionar, lo más fielmente posible, nuestro robot? ¿Cuando tendremos que desestimar los datos recibidos por un wiimote para que no “ensucie” el posicionamiento con datos poco precisos?
  • Tenemos límites de un número máximo de wiimotes impuesto por la tecnologia bluetooth.

Para nada esto es trivial.  Por lo tanto se tendrán que hacer distintas pruebas, para comprobar como se comporta la tecnología cuando vamos aumentando las distancias entre los wiimotes y las fuentes de luz infrarrojas, y cual es la forma más óptima de ir colocando los wiimotes adicionales que vamos a ir necesitando para poder posicionar nuestro robot a lo largo del área de movimiento del mismo.

Aqui podemos ver unos ejemplos de los estudios que se pueden llevar a cabo:

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