Informações do produto

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Projeto de controlo de um gimbal de câmara de 2 graus de liberdade, com suporte para rastreio automático de cores, rostos e códigos QR.

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📋 Funcionalidades

• 🎮 Controlo manual do gimbal por teclado
• 🎯 Rastreio automático de objetos por cor
• 👤 Rastreio automático de rostos
• 📱 Rastreio automático de códigos QR
• 🔒 Mecanismo de bloqueio de alvos
• 🚀 Arranque rápido (utiliza o back-end DSHOW)

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🛠 Configuração de hardware

• Modelo dos servos: SCS009
• Distribuição dos servos:
  • Servo n.º 1: controlo da rotação esquerda/direita
  • Servo n.º 2: controlo da inclinação cima/baixo
• Método de comunicação: placa de acionamento de barramento série
• Chip da placa de acionamento: CH343
• Velocidade de transmissão: 1Mbps por predefinição

Parâmetros dos servos

Parâmetro	Servo n.º 1 (esquerda/direita)	Servo n.º 2 (cima/baixo)
Intervalo	220-802	220-511
Posição central	511	511
Descrição	220=esquerda, 802=direita	220=cima, 511=posição central

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📁 Estrutura do projeto

2-DOF-Camera-Gimbal/
├── docs/            # Documentação e tutoriais
│   └── tutorials/  # Ficheiros dos tutoriais
├── examples/        # Programas de exemplo
│   ├── auto_tracking_demo.py  # Demonstração completa de rastreio
│   ├── basic_usage.py        # Exemplo de utilização básica
│   ├── keyboard_control.py    # Exemplo de controlo por teclado
│   └── diagnostic.py         # Ferramenta de diagnóstico
├── src/            # Código-fonte
│   ├── detectors/  # Detetores de alvos
│   │   ├── color_detector.py
│   │   ├── face_detector.py
│   │   └── qr_detector.py
│   ├── trackers/  # Controlador de rastreio
│   │   └── tracking_controller.py
│   └── sc_servo.py  # Biblioteca de comunicação dos servos
├── .gitignore
├── requirements.txt
└── README.md

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🚀 Início rápido

Instalar as dependências

pip install -r requirements.txt

Localizar os dispositivos disponíveis

Localizar as câmaras disponíveis

python examples/list_cameras.py

Localizar as portas série disponíveis

python examples/list_ports.py

Executar a demonstração

Configure através de parâmetros de linha de comandos:

python examples/auto_tracking_demo.py --camera 0 --port COM3 --color red

Descrição dos parâmetros

• --camera ou -c: índice da câmara (predefinição 0)
• --port ou -p: dispositivo de porta série (predefinição COM3)
• --color ou -C: cor predefinida (predefinição red)

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🎮 Instruções de utilização

Teclas de atalho

Tecla	Função
1	Alternar para o modo de rastreio de rostos
2	Alternar para o modo de rastreio de cores
C	Conectar o gimbal
R	Recentrar o gimbal
T	Bloquear/iniciar o rastreio do alvo
S	Parar o rastreio
X	Modo de cor: vermelho
Y	Modo de cor: verde
Z	Modo de cor: azul
Q	Sair do programa

Fluxo de utilização do rastreio automático

1. Prima C para conectar o gimbal
2. Escolha o modo (prima 1 ou 2)
3. Mova o objeto alvo para o centro da imagem
4. Prima T para bloquear o alvo
5. Mova o alvo; o gimbal segue automaticamente

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📚 Documentação e tutoriais

Consulte o diretório docs/tutorials/ para os tutoriais detalhados:

• 01-快速开始指南.md - Introdução rápida à utilização
• 02-硬件与环境准备.md - Lista de hardware e preparação do ambiente
• 03-基础使用.md - Controlo por teclado e utilização básica
• 04-高级功能与追踪.md - Funcionalidades avançadas e explicação detalhada do rastreio
• 05-故障排除.md - Problemas frequentes e soluções

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🔧 Notas técnicas

Parâmetros de controlo do rastreio

Podem ser ajustados em src/trackers/tracking_controller.py:

Parâmetro	Valor predefinido	Descrição
kp_pan	0.08	Ganho proporcional do rastreio horizontal
kp_tilt	0.12	Ganho proporcional do rastreio vertical
dead_zone	30	Zona morta (píxeis); dentro deste intervalo não há movimento
min_move_interval	0.15	Intervalo mínimo entre movimentos (segundos)

Mecanismo de bloqueio de alvos

Após o bloqueio, o sistema seleciona o alvo de acordo com os seguintes critérios:

• Mais próximo do ponto de bloqueio (peso 70%)
• Tamanho mais semelhante ao do momento do bloqueio (peso 30%)

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📖 Especificações dos servos

• Modelo: SCS009
• Tensão de funcionamento: 4V-7.4V (tipicamente 6V)
• Binário de bloqueio: 2.3kg·cm a 6V
• Protocolo: série assíncrona half-duplex (TTL)