Statek kosmiczny do elektromiografii: 6 kroków

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

Witam wszystkich i zapraszamy do naszego projektu!

Przede wszystkim chcielibyśmy się przedstawić. Jesteśmy grupą trzech studentów „Creative Electronics”, modułu IV roku BEng Electronic Engineering na Uniwersytecie w Maladze, Wyższej Szkole Telekomunikacji (https://www.uma.es/etsi-de-telecomunicacion/).

Celem tego projektu jest demistyfikacja i zademonstrowanie przyjaznych zastosowań instrumentów medycznych, takich jak elektrody, poprzez opracowanie gry wideo wykorzystującej te elektrody jako czujniki. Elektrody odczytują aktywność elektryczną mięśni, czyli elektromiografię (EMG). Traktujemy ten sygnał i używamy go do kontrolowania ruchu statku kosmicznego w naszej grze wideo. Elektrody są połączone z obydwoma przedramionami i jesteśmy w stanie zarejestrować 3 rodzaje ruchów. Trzymanie mocno czegoś miękkiego lewą lub prawą ręką spowoduje ruch statku kosmicznego w lewo lub w prawo. Trzeci rodzaj ruchu jest rejestrowany przez jednoczesne trzymanie obu rąk i wystrzeliwuje wiązkę laserową naszego statku kosmicznego. Poniżej pokażemy, jak wykonać ten ruch rękami na filmie.

Zacznijmy!

Krok 1: Kupowanie niezbędnych rzeczy

Oto lista wymaganych komponentów do wykonania tego projektu:

• Arduino SAV-Maker, odtworzyliśmy tę płytkę rozwojową dla tego tematu, więc zdecydowaliśmy się jej użyć! Oto link do github:
• 2 x OLIMEX Arduino Shield do EMG/EKG.
• Moduł Bluetooth HC-05.
• Powerbank, który mieści się w drewnianym pudełku oraz kabel USB do zasilania Arduino.
• 1 metr drutu z co najmniej 3 nitkami w środku.
• 6x męskie złącza bananowe.
• 2x męskie złącza jack 3,5 mm.
• 6x elektrody TENS.
• Drewniane pudełko.
• 4x śruby i nakrętki.
• 2x żelazne płytki, aby wszystkie elementy w pudełku były szczelne.

Krok 2: Przylutuj przewód do złączy Jack i Banana

Ekrany OLIMEX posiadają żeńskie złącze jack 3,5 mm, dlatego wymagany jest przewód z męskim złączem jack 3,5 mm po jednej stronie przewodu oraz 3 męskie złącza bananowe po drugiej stronie. Te złącza bananowe zostaną podłączone do elektrod. Każda nitka drutu zostanie przylutowana, jak widać na powyższym schemacie. Biały banan to „elektroda masy” lub elektroda odniesienia, która zostanie przyklejona do naszego łokcia. Dwa pozostałe złącza bananowe to elektrody, które odczytują aktywność elektryczną mięśnia przedramienia. Do podłączenia osłon do każdego przedramienia potrzebne są dwa przewody.

Krok 3: Połącz wszystko

Jak widać na obrazku, połączenia są bardzo proste, dzięki osłonom, które są umieszczone na górze Arduino. Musimy również podłączyć moduł bluetooth, wykorzystując piny pokazane na schemacie. Podłącz przewody do ekranów i elektrod i gotowe!

Krok 4: Kodowanie

Oto link do repozytorium github zawierającego grę wideo zakodowaną w Processing i kod Arduino.

W pełni funkcjonalna gra wideo znajduje się w folderze o nazwie Processing/EMG_Demo_Game

github.com/Mickyleitor/EMG_Demo_Game

Krok 5: Montaż końcowy

Przygotuj drewnianą skrzynkę do wprowadzenia wszystkich elementów, robiąc kilka otworów na śruby i przewody. Wypróbuj swoje płytki i śruby, a jeśli elementy są luźne, dodaj mały kawałek styropianu, tak jak my, aby upewnić się, że wszystkie elementy są szczelne. Ten krok zależy wyłącznie od Ciebie, jeśli masz dostępną drukarkę 3D, możesz wydrukować własne pudełko!

Krok 6: Graj

Na początku będziesz potrzebował kilku minut, aby się przystosować, ponieważ ruch jest nieco trudny, ale kiedy się do niego przyzwyczaisz, będziesz go dobrze kontrolować. Załączony film pokazuje wczesną wersję gry wideo, ponieważ nie ma celów do kręcenia, musisz pobrać wersję github, aby wypróbować ostateczną grę!

Dziękujemy za odwiedzenie naszego projektu i miłej zabawy!