Somatic - Data Glove do realnego świata: 6 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Neodymowe magnesy cylindryczne o średnicy 4 mm Neodymowe magnesy cylindryczne o średnicy 4 mmSomatic to klawiatura i mysz do noszenia, które są wygodne, dyskretne i gotowe do noszenia przez cały dzień. Jest pełen sprzętu, który przekłada znaki i ruchy rąk na działania, jak somatyczny składnik zaklęcia w Dungeons and Dragons.

Aby uzyskać najbardziej aktualne pliki projektowe, kod i narzędzia, odwiedź stronę projektu w serwisie GitHub.

Każda kostka ma czujnik Halla, a pierwszy segment każdego palca ma magnes. Zginanie palca powoduje obrót magnesu z pozycji, dzięki czemu Somatic może odwzorować Twoją dłoń.

IMU EM7180SFP w pobliżu kciuka zapewnia 9-stopniowe śledzenie. W końcu pozwoli to na przesuwanie kursora myszy przez wskazywanie i wpisywanie liter, rysując je w powietrzu.

Somatic jest wciąż projektem na wczesnym etapie i będzie wymagającą kompilacją dla doświadczonych twórców.

Priorytetami projektu Somatic są:

• Kontroluj dowolny komputer do noszenia za pomocą wyświetlacza heads-up
• Gotowy do użycia przez cały dzień, natychmiast, bez internetu
• Nie powoduje zmęczenia ani nie przeszkadza w wykonywaniu innych zadań
• Wystarczająco szybki, aby przeprowadzić szybkie wyszukiwanie w mniej niż 10 sekund

Somatic nie będzie:

• Odtwórz swoją rękę w przestrzeni 3D
• Pozwala pisać na wirtualnej klawiaturze
• Korzystaj z dowolnych usług w chmurze

Projekt Somatic jest na licencji MIT, prawa autorskie 2019 Zack Freedman i Voidstar Lab.

Podziękowania dla Alexa Glow za wymodelowanie Somatic!

Kieszonkowe dzieci

• 4x trzyprzewodowe uprzęże JST
• 4x czujniki Halla A3144
• Co najmniej 4 neodymowe magnesy cylindryczne 10 mm x 4 mm
• Jedna para półrękawiczek sztangisty
• Paracord 1/8"
• Rurki termokurczliwe 1/8" lub 3/16"
• Filament PLA lub PETG
• Włókno TPU
• 4 śruby M2,5 6 mm
• Śruby 4x8mm M2,5
• 8x nakrętki M2,5
• 1x bateria litowo-jonowa 303040
• Komponenty elektroniczne (patrz schemat w repozytorium)
• Stripboard
• Lutować
• Linka, najlepiej w izolacji silikonowej i giętka
• Przewód magistrali, do budowy obwodów stripboard
• Polecane: ręka manekina

Musisz mieć dostęp do drukarki, która może drukować zarówno sztywny materiał, taki jak PLA, jak i elastyczny materiał, taki jak TPU.

Krok 1: Krok 1: Skonstruuj czujniki Halla

Sklonuj lub pobierz repozytorium Somatic GitHub i załaduj swoją drukarkę 3D sztywnym filamentem.

Wydrukować:

• 4x Uchwyt na halę.stl
• 4x Osłona hali.stl

Przypnij przewody czujnika A3144 do około 3 mm.

Zablokuj go w złączu wiązki JST, jak pokazano powyżej. Zwróć uwagę na orientację czujnika i złącza.

Przeciągnij uprząż przez uchwyt Halla, jak pokazano. Złącze i czujnik powinny być na dole i być całkowicie wpuszczone w uchwyt Halla.

Wytnij odcinek paracordu o tej samej długości co przewód uprzęży JST. Usuń jego wewnętrzne sznurki i przesuń „wypatroszony” paracord przez drut.

Wytnij kawałek koszulki termokurczliwej o długości około 10 mm i przeciągnij go przez cały przewód, prawie do samego końca. Skurcz go, aby uszczelnił włókna paracordu i wepchnij go do uchwytu Hall. Powinien pasować ciasno.

Wytnij kolejny kawałek koszulki termokurczliwej o długości około 10 mm i użyj go do uszczelnienia drugiego końca paracordu, pozostawiając około 20 mm odsłoniętego drutu. Zwinięty paracord osłania przewody bez ograniczania ruchów.

Wciśnij pokrywę Halla na uchwyt Halla, aby uszczelnić czujnik i złącze wewnątrz. Tarcie powinno utrzymać go na miejscu, ale może być konieczne nałożenie odrobiny kleju.

Powtórz jeszcze trzy razy, aby utworzyć zestaw czujników Halla.

Krok 2: Krok 2: Zbuduj IMU

Używając sztywnego filamentu, wydrukuj:

• 1x uchwyt IMU.stl
• 1x IMU Cover.stl

Przylutuj przewody do padów VCC, SDA i SCL modułu EM7180SFP. Przylutuj kolejny przewód do GND, łącząc go z padem SA0. Pad Host_Int nie jest używany. Zdecydowanie zalecam oznaczanie przewodów kolorami, aby uniknąć późniejszych nieporozumień.

Podobnie jak w przypadku czujników Halla, włóż zespół IMU do uchwytu IMU, wyjmij go spodem, owinąć przewody wypatroszonym paracordem i nałożyć koszulkę termokurczliwą.

Dopasuj lub przyklej osłonę IMU do zespołu uchwytu IMU.

Krok 3: Krok 3: Zamontuj magnesy i zamontuj elementy rękawic

Używając sztywnego filamentu, wydrukuj łącznie cztery uchwyty magnetyczne. Wymagane rozmiary (krótki, średni i duży) będą zależeć od rozmiaru rękawicy - spróbuj użyć najdłuższego uchwytu magnetycznego na każdym palcu, który zmieści się między knykciem a końcem rękawicy.

Uchwyty magnetyczne nie wymagają materiałów pomocniczych.

Nie wkładaj jeszcze magnesów do uchwytów magnetycznych!

Załóż lewą rękawiczkę na rękę. W tym projekcie nie zastosowano odpowiedniej rękawicy.

Przesuwając palec po palcu, umieść zespół czujnika Halla i uchwyt magnetyczny i zaznacz ich pozycje.

• Czujnik i uchwyt magnetyczny powinny prawie się stykać, gdy dłoń jest jak najbardziej otwarta.
• Ani czujnik, ani uchwyt magnetyczny nie powinny znajdować się na kostce, gdy zaciskasz pięść.
• Ważniejsze jest, aby czujnik i uchwyt magnetyczny nie znajdowały się na kostce, niż były blisko siebie.

Zaznacz pozycję IMU nad kciukiem.

Zdejmij rękawiczkę i załóż ją na rękę manekina, jeśli ją masz. NIE NAKŁADAJ KLEJU NA COŚ, CO MASZ NA NOSIE!

Nałóż klej kontaktowy na spód każdego uchwytu magnetycznego, zespołu czujnika Halla i zespołu IMU. Nałóż cement kontaktowy na zaznaczone obszary rękawicy. Poczekaj, aż klej się ułoży i zamontuj rękawicę. Poczekaj, aż klej wyschnie.

Gorąco polecam stosowanie cementu kontaktowego. To jedyny klej jakiego użyłem, który silnie wiąże PLA z tkaniną i skórą.

Krok 4: Krok 4: Złóż elektronikę

Używając sztywnego filamentu wydrukuj Body.stl Wymaga to materiału podporowego.

Zaimplementuj obwód określony na schemacie. Chciałbym móc zapewnić lepsze wskazówki dotyczące tego kroku, ale nie znalazłem dobrego narzędzia do tworzenia schematów obwodów stripboardowych. W pewnym momencie zastąpię to niestandardową płytką drukowaną.

Musisz zbudować płytę główną na kawałku płyty perforowanej o wymiarach 36 mm x 46 mm, z wycięciem na Teensy. Będzie ciasno dopasowany.

Silnik wibracyjny i jego obwód sterujący mieszczą się w lewej komorze, a Bluetooth Mate w prawej komorze. Wszystkie inne elementy - Teensy, akumulator, kontroler ładowania i inna elektronika - mieszczą się w centralnej komorze.

Po potwierdzeniu dopasowania przylutuj czujniki Halla i IMU do płyty.

Przetestuj dokładnie całą elektronikę, zanim ruszysz do przodu!

Krok 5: Krok 5: Montaż końcowy

Używając sztywnego filamentu, wydrukuj:

• 1x Tabliczka znamionowa.stl
• 2x Talerz kosmetyczny.stl
• 1x górna płyta.stl
• 1x wyłącznik zasilania

Żadna z tych części nie wymaga materiałów pomocniczych.

Za pomocą elastycznego filamentu wydrukuj:

• 1x pasek z klamrą.stl
• 1x pasek z dziurką.stl
• 1x Pętla Brother.stl

Elementy paska wymagają materiału podporowego. Nie ma problemu, jeśli ich zdejmowanie pozostawia niechlujne powierzchnie - podparte obszary są ukryte wewnątrz korpusu opaski.

Włóż nakrętkę 2,5 mm do każdej z czterech kieszeni wokół komory środkowej. Nałóż niewielką ilość cementu kontaktowego na każdą nakrętkę, aby zapobiec jej wypadnięciu.

Załóż rękawicę:

1. Użyj Zap-a-Gap lub innego wysokiej jakości kleju cyjanoakrylowego, aby zamontować tabliczkę znamionową i płytki kosmetyczne na górnej płycie. Pozostaw klej do utwardzenia.
2. Umieść przełącznik zasilania na przełączniku SPDT.
3. Zamontuj górną płytę. Powinien zatrzasnąć się na swoim miejscu. Uważaj, aby poprowadzić przewody czujników Halla i IMU w ich kanałach i zapobiec ich skrzyżowaniu lub ściśnięciu.
4. Wkręć cztery śruby M2,5 6 mm w cztery otwory wokół tabliczki znamionowej. Powinny pasować do wcześniej zainstalowanych nakrętek.
5. Nawlecz pętlę na pasek z klamrą.
6. Włóż elementy paska do wycięć po bokach zespołu opaski. Użyj pozostałych śrub i nakrętek, aby je zabezpieczyć. Lewa strona jest grubsza niż prawa i potrzebuje dłuższych śrub 8mm.
7. Twoja rękawica Somatic jest kompletna!

Krok 6: Co dalej?

Projekt Somatic to praca w toku. Celem jest pobranie próbek każdej litery, aby model TensorFlow Lite działający lokalnie na rękawicy mógł wykryć pismo odręczne. To jeszcze długa droga, ale możesz zainstalować dostarczone oprogramowanie, aby przesyłać dane z powrotem do komputera przez Bluetooth lub USB.

Narzędzie szkoleniowe jest w pełni funkcjonalne i może szybko przyswoić wiele gestów testowych. Wkrótce dodam możliwość trenowania sieci neuronowej na podstawie zebranych danych i przesyłania modelu do rękawicy.

Dziękujemy za śledzenie! Nie mogę się doczekać, aby zobaczyć, dokąd poprowadzisz projekt Somatic.