Elektroneta (EMS): 5 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Celem tego projektu było skoncentrowanie się na stworzeniu nowatorskiego, wzbogaconego obliczeniowo „rozszerzenia sensorycznego” do celów edukacyjnych, którego celem jest umożliwienie studentom projektowania i budowania własnych aplikacji sensorycznych, a dzięki temu poznają różne dziedziny informatyki i neuronauki. Stworzone urządzenie HCI nazywa się Electronette. Electronette jest montowanym na ramieniu elektrycznym urządzeniem do stymulacji mięśni, które rozszerza zmysł za pomocą elektrod i reaguje za pomocą sygnału dotykowego dla użytkownika.

Niniejszy materiał jest oparty na pracach wspieranych przez National Science Foundation w ramach grantu nr 1736051.

Projekt został opracowany w Craft Tech Lab na University of Colorado Boulder.

Myślę, że najlepszym sposobem na rozpoczęcie tego Instructable są aplikacje Electronette, które można zobaczyć na powyższym filmie. W przypadku Electronette chciałem umożliwić użytkownikowi dostosowanie ruchów palców w celu umożliwienia mu grania na instrumentach, których nigdy wcześniej nie spotkał, aby dać osobom z paraplegią dłoni możliwość zaprogramowania ćwiczeń gimnastycznych palców, nauczyć się różnych pozycji palców w baseballu, a także sprawić, by urządzenie było dotykowym urządzeniem wyjściowym podobnym do silników wibracyjnych. Chociaż są to bardzo wzniosłe cele, uważam, że Electronette jest w stanie osiągnąć niektóre z nich.

Jako urządzenie EMS/TENS Electronette uzupełnia obwód wykorzystując ludzkie ciało, które w zależności od napięcia może powodować mimowolne skurcze grup mięśni; powodując drganie palców, poruszanie ramion, chwytanie dłoni i inne. Electronette jest stosunkowo konfigurowalnym urządzeniem, które pobiera prąd elektryczny z jednostki TENS lub ręcznie wykonanej jednostki EMS (jeśli używasz własnego urządzenia, upewnij się, że zaczynasz od bardzo niskiego prądu i zawsze używaj prądu przemiennego). Następnie dzielisz ten sygnał na dwa kanały, jeden będzie (+), a drugi (-). W zależności od liczby elektrod, które chcesz, połączysz kanały w przekaźniki. Przekaźniki będą sterowane przez Arduino. Na koniec podłączasz elektrody do pozostałych zacisków na przekaźnikach i implementujesz kod.

Jeśli masz jakieś pytania, chcesz być na bieżąco z moją pracą lub po prostu podrzucać pomysły, zrób to na moim Twitterze: @4Eyes6Senses.

OSTRZEŻENIE: Przeczytaj ulotkę z ostrzeżeniami znajdującą się tutaj - przed użyciem jakiegokolwiek urządzenia, które przesyła napięcie przez twoje ciało, zdecydowanie przeczytaj, czy masz wszczepione urządzenia elektroniczne lub podobne problemy medyczne i określ, czy powinieneś tego unikać, myślę, że EMS jest fajny ale nie tak fajne. Zauważ, że ta instrukcja dotyczy tylko ramienia. Nie jestem w żaden sposób odpowiedzialny za jakiekolwiek uszkodzenia lub problemy, które otrzymujesz podczas korzystania z tego urządzenia. Bądź bezpieczny, czytając EMS i sprawdź, czy istnieją jakiekolwiek zagrożenia, które uniemożliwiłyby korzystanie z tego urządzenia.

Kieszonkowe dzieci

Urządzenie TENS/EMS (może to być dowolna jednostka TENS lub EMS, po prostu upewnij się, że ma tryb „Normalny” i jest wyposażona w przewody)

Wielokanałowy moduł przekaźnikowy (W tym Instruktażowym użyłem przekaźnika 16-kanałowego, który można znaleźć tutaj)

Arduino UNO lub Mega (w zależności od ilości przekaźników)

2 autobusy z płytą prototypową

Kabel z czerwoną i niebieską wstążką

Zestaw kołków dupontowych i obudowy

Konwerter podwyższający napięcie DC-DC (do zasilania przekaźników)

Krok 1: Konfiguracja przekaźników i kabli

Krok 1: Po wybraniu jednostki EMS/TENS (w przypadku tej instrukcji używam TENS 7000, ale używałem również alternatyw), zamień końce przewodu TENS na męskie złącza obudowy. Zrób to ponownie z dowolnym dodatkowym kablem TENS, ale tym razem przetnij stronę wtyczki urządzenia TENS, a nie złącza szpilkowe, będziesz ich później używać.

Krok 2: Podłącz nowe złącza do jednej magistrali, jeden pin w „+”, a drugi w „-”. Nie ma znaczenia, który kabel wybierzesz dla VCC czy GND (rysunek 2).

Krok 3: Podłącz kable po stronach „+” i „-” magistrali (rysunki 2, 3 i 4).

Krok 2: Podziel prąd na dwa kanały

Krok 1: Wybierz przekaźnik, którego chcesz użyć (w tym instruktażowym używam przekaźnika 16-kanałowego) (rysunek 1).

Krok 2: Podłącz przewody magistrali „+” do wspólnego zacisku przekaźnika (zacisk środkowy), a następnie powtórz z kablami magistrali „-” na przekaźnikach znajdujących się po drugiej stronie.

Krok 3: Używając dodatkowych 2-milimetrowych złączy pinowych, które wycięto z kabli TENS, podłącz je do zacisku NO (prawy zacisk) (rysunek 2 i 3). Możesz połączyć się z terminalem NC (lewy terminal), wystarczy później zmienić kod.

Krok 3: Podłącz Arduino do przekaźników

Krok 1: Podłącz piny przekaźnika do Arduino za pomocą kabla tęczowego, możesz wybrać własne rozmieszczenie pinów, pamiętaj tylko o zmianie kodu, aby to odzwierciedlić.

Krok 2: Jeśli używasz przekaźnika 16-kanałowego, będziesz potrzebować dodatkowego źródła zasilania dla przekaźnika. podłącz Arduino 5V i GND (rysunek 2) do strony "in" wzmacniacza DC. Ustaw wyjście wzmacniacza na 12 V, a następnie podłącz wzmacniacz do płytki przekaźników (rysunek 2).

Krok 4: Zaimplementuj kod i umieszczenie elektrod

W zestawie znajduje się kod dla początkujących, który pokazuje, jak kontrolować Electronette za pomocą czujnika. Jeśli zmieniłeś zaciski przekaźnika, będziesz musiał odwrócić instrukcje HIGH i LOW. Gdy Arduino jest wyłączone, sugeruję włączenie jednostki TENS i sprawdzenie, jaki poziom działa najlepiej dla Ciebie lub osoby noszącej Electronette. Należy uważać, aby nie aktywować wszystkich kilku nakładek na raz, ponieważ może to być zbyt trudne do obsługi. Polecam aktywować tylko jeden lub dwa zestawy nakładek na raz.

Po wgraniu kodu na Arduino będziesz chciał zacząć dodawać elektrody, które będą sterować twoim ramieniem. Sugeruję, abyś poczytał o fizjologii ludzkich ramion, aby zobaczyć, jakie grupy mięśni ramion chcesz kontrolować (ryc. 1). Dołączyłem również zdjęcia miejsc, w których umieściłem podkładki elektrod (rysunki 2, 3 i 4). Upewnij się, że para podkładek „+” i „-” pozostaje na tym samym ramieniu, nie rozdzielaj ich między wiele części ciała.

Możesz również używać Electronette wyłącznie jako dotykowego urządzenia wyjściowego. Jeśli ustawisz jednostkę TENS wystarczająco nisko, powinieneś poczuć wrażenie podobne do silnika wibracyjnego, wypróbuj to!

Krok 5: Gotowe

Masz teraz swoją własną Electronette!

Jeśli masz jakieś dogłębne pytania, chcesz dowiedzieć się o ludzkich możliwościach rozwoju, chcesz być na bieżąco z moją pracą lub po prostu podrzucać pomysły, zrób to na moim Twitterze:

@4Eyes6Senses Dzięki!