JultikaUniversity of Oulu repository

Tiivistelmä

Työssä suunniteltiin ja toteutettiin Arduino-pohjainen langaton peliohjainlaite, joka kykenee käsittelemään liikesensoreiden tuottamaa mittausdataa, tunnistamaan datasta määrättyjä kädenliikkeitä ja ohjaamaan näiden perusteella yksinkertaista tietokonepeliä näppäimistön tapaan. Arduino-piirikortin mikrokontrolleri käsittelee liikedatan ja muodostaa sen perusteella sarjamuotoiset ohjauskomennot, jotka tietokoneen tarvitsee vain vastaanottaa langatonta sarjaväylää käyttäen ja muuttaa yksinkertaisella Python-kielisellä ohjelmalla näppäinpainalluksiksi, jotka ohjaavat pelin kulkua.

Työssä esitellään lyhyesti liikemittauksessa käytetyt sensorit ja komponentit sekä perehdytään laitteen rakenteeseen ja liikkeentunnistusmenetelmään ja erityisesti Arduinolle kirjoitetun ohjelmakoodin toimintaperiaatteeseen. Lisäksi kuvataan testijärjestely, jossa koehenkilöt pelasivat Quadrapassel-nimistä tietokonepeliä ensin tietokoneen näppäimistöllä ja sen jälkeen peliohjaimella, ja analysoidaan pelituloksia. Työn lopussa pohditaan laitteen jatkokehitysmahdollisuuksia.

Laitteella suoritetun pelitestin tuloksista havaittiin, että pelin pelaaminen peliohjaimella oli haastavampaa kuin pelaaminen tietokoneen näppäimistöllä. Mukauttamalla ohjaimen liikkeentunnistusparametreja kullekin pelaajalle sopiviksi pelitulos kuitenkin parani.

Motion sensor based wireless controller for the game Quadrapassel

Abstract

The purpose of this Bachelor’s Thesis was to design and implement an Arduino-based, wireless game controller device, capable of processing measurement data provided by motion sensors, detecting certain hand movements from the data and, based on this information, controlling a simple computer game in a way similar to a keyboard. The Arduino microcontroller processes the motion data and composes control commands accordingly, leaving a computer with the responsibility of receiving the commands over a wireless serial bus and, using a simple Python program, translating these commands as keystrokes that control the game.

Sensors and components used in motion measurement are briefly introduced, followed by a more thorough look on the structure of the system, the method of motion detection and, in particular, the operating principle of the software written for Arduino. Subsequently, a test arrangement is described, in which test subjects played a computer game called Quadrapassel, at first using a keyboard, and then using the game controller device. Finally, potential steps for further development of the device are considered.

Examining the results of the playtest, it was observed that playing the game was more challenging when using the controller, compared to using a keyboard. However, after adjusting motion detection parameters to fit each player’s preferences, game performance improved.