Interfejs człowiek-komputer: obsługa chwytaka (wykonanego przez Kirigami) poprzez ruch nadgarstka za pomocą EMG.: 7 kroków

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-13 06:58

To była moja pierwsza próba z interfejsem człowiek-komputer. Uchwyciłem sygnały aktywacji mięśni ruchu mojego nadgarstka za pomocą czujnika EMG, przetworzyłem je za pomocą Pythona i arduino i uruchomiłem chwytak oparty na origami.

Kieszonkowe dzieci

1. ESP-32

2. Przewód połączeniowy

3. Czujnik EMG (w tym elektrody EKG)

4. Silnik serwo (SG-90)

5. DCPU (uwaga - można to również zrobić bez użycia DCPU, wykonując połączenia bezpośrednio z ESP-32.)

Krok 1: Podłączanie czujnika EMG do DCPU

Przed rozpoczęciem klipu do ESP-32 do DCPU. Teraz musimy przechwycić sygnały EMG. Zostanie to osiągnięte poprzez podłączenie czujnika EMG do DCPU. Połączenia przewodów połączeniowych zostaną wykonane w następujący sposób (EMG-DCPU).-:

1. GND-GND

2. 3,3 V-Vcc

3. Out-35 (lub dowolny z preferowanych pinów wyjściowych)

*Cały schemat obwodu podano poniżej*

Krok 2: Podłączanie serwomotoru do DCPU

Do poruszania chwytakiem origami będziemy używać serwomotoru. Gdy podniesiemy nadgarstek w górę, serwo zacznie się obracać, a gdy opuścimy nadgarstek w dół, wróci do pozycji wyjściowej. Serwo będzie połączone w następujący sposób (Servo-DCPU)-:

1. Gnd-Gnd

2. Vcc-5v

3. Out-32

Krok 3: Tworzenie chwytaka do origami

Załączam plik z układem projektu. Proste czarne linie to te, które należy wyciąć, a kropkowane linie to linie, które należy złożyć. Pobierz załącznik wydrukowany na grubym arkuszu A4.

Krok 4: Sprawienie, aby chwytak działał

Aby chwytak działał, będziemy musieli włożyć dwa sznurki/nitki od góry do dołu, jak pokazano na rysunku.

Po włożeniu sznurków spróbuj pociągnąć za oba, a chwytak powinien się zamknąć i otworzyć. Jeśli nie, spróbuj zwiększyć rozmiar otworów lub ponownie włożyć nić.

Krok 5: Mocowanie serwomotoru do chwytaka

Aby zbudować stabilny stojak na serwosilnik i chwytak, możesz użyć pudełka. Zrobiłem pudełko origami, którego użyłem do zabezpieczenia silnika serwo i chwytaka. Możesz wydrukować załącznik, który dałem do wykonania pudełka. (Pomiary zapisane w załącznikach są błędne, więc po prostu wydrukuj je na kartce A4 bez obaw.)

Po umieszczeniu serwomotoru na miejscu w pudełku, przymocuj oba gwinty chwytaka do otworów znajdujących się w mocowaniach serwomotoru. Trzymaj struny napięte, aby podczas obracania się serwomechanizmu chwytak mógł się zamknąć.

Krok 6: Ostatni krok i kod

Podłącz kable elektrod do EMG i umieść czerwoną elektrodę na górnej części nadgarstka, poniżej kostek. Teraz umieść żółtą i zieloną elektrodę na przedramieniu. Zobacz zdjęcie, aby uzyskać dokładną pozycję.

Na koniec musisz włożyć kody pythona i arduino i wgrać je. Kody znajdują się poniżej.

Projekt jest już gotowy. Po wgraniu kodu arduino otwórz pythona i uruchom kod. Zobaczysz wykres przedstawiający niektóre wartości na osi y. Trzymaj rękę prosto i zanotuj początkową wartość na osi y. Będzie się różnić w zależności od osoby (dla mnie było to 0,1). Po zanotowaniu wartości edytuj kod Pythona i umieść ten numer w zmiennej 'threshold'. Uruchom kod ponownie, a zobaczysz cały projekt w akcji.

[Uwaga: aby chwytak działał prawidłowo, a emg odbierał prawidłowe sygnały, należy odsunąć się od włączonego przełącznika elektrycznego, ładowarki lub urządzenia, które może zakłócać sygnały emg.]