Electronette (EMS): 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Cieľom tohto projektu bolo zamerať sa na vytvorenie nového, výpočtovo obohateného „zmyslového rozšírenia“na vzdelávacie účely. Cieľom je umožniť študentom navrhnúť a vybudovať si vlastné senzorické aplikácie a zoznámiť sa tak s rôznymi informatikami. a neurovedných tém. Vytvorené zariadenie HCI sa nazýva Electronette. Electronette je zariadenie na elektrickú svalovú stimuláciu namontované na ramene na rozšírenie zmyslu pomocou elektród a reagovanie hmatovým výstupom pre používateľa.

Tento materiál je založený na práci podporenej Národnou vedeckou nadáciou pod grantom č. 1736051.

Projekt bol vyvinutý v laboratóriu Craft Tech Lab na University of Colorado Boulder.

Myslím si, že najlepší spôsob, ako začať tento Instructable, je aplikácia Electronette, ktorú môžete vidieť na videu vyššie. S Electronette som chcel umožniť používateľovi prispôsobiť pohyby prstov s cieľom umožniť používateľovi hrať na nástrojoch, s ktorými sa nikdy predtým nestretol, aby tí, ktorí majú paraplegickú ruku, mali možnosť vopred naprogramovaných rutín kalisteniky prstov, osvojte si rôzne polohy baseballových prstov a tiež, aby zariadenie bolo hmatovým výstupným zariadením podobným vibračným motorom. Aj keď sú to všetko veľmi vznešené ciele, verím, že Electronette dokáže niektoré z nich dosiahnuť.

Ako zariadenie EMS/TENS elektronika dokončí obvod pomocou ľudského tela, ktorý v závislosti od napätia môže spôsobiť nedobrovoľné stiahnutie svalových skupín; chvenie prstov, pohyb rúk, uchopenie rúk a ďalšie. Electronette je relatívne prispôsobiteľné zariadenie, ktoré odoberá elektrický prúd buď z jednotky TENS alebo z ručne vyrábanej jednotky EMS (Ak používate vlastné zariadenie, začnite s veľmi nízkym prúdom a vždy používajte striedavý prúd). Potom rozdelíte tento signál na dva kanály, jeden bude (+) a druhý (-). Na základe počtu požadovaných elektród zapojíte kanály do relé. Relé bude ovládať Arduino. Nakoniec pripojíte elektródy k ostatným svorkám relé a implementujete kód.

Ak máte nejaké otázky, chcete držať krok s mojou prácou alebo sa len pohrávať s nápadmi, urobte to na mojom Twitteri: @4Eyes6Senses.

UPOZORNENIE: Pred použitím akéhokoľvek typu zariadenia, ktoré prenáša napätie cez vaše telo, si prečítajte bezpečnostný list - rozhodne si prečítajte, či máte implantované elektronické zariadenia alebo podobné zdravotné problémy, a zistite, či by ste sa tomu mali vyhnúť, podľa mňa je EMS v pohode ale nie také cool. Tento návod je len pre rameno. V žiadnom prípade nezodpovedám za žiadne škody alebo problémy, ktoré vám spôsobí používanie tohto zariadenia, prečítajte si preto informácie o EMS a zistite, či existujú nejaké nebezpečenstvá, ktoré by vám bránili používať toto zariadenie.

Zásoby

Zariadenie TENS/EMS (môže to byť akákoľvek jednotka TENS alebo EMS, uistite sa, že má „normálny“režim a dodáva sa s káblami)

Viackanálový reléový modul (Na tento návod som použil 16-kanálové relé, ktoré nájdete tu)

Arduino UNO alebo Mega (závisí od počtu relé)

2 chlebové autobusy

Červený a modrý stužkový kábel

Súprava pinov a puzdra Dupont

Zosilňovač zosilnenia DC-DC (na napájanie relé)

Krok 1: Nastavte relé a káble

Krok 1: Potom, čo ste si vybrali jednotku EMS/TENS (pre tento návod používam TENS 7000, ale použil som aj alternatívy), vymeňte konce zvodového vodiča TENS za konektory mužského puzdra. Urobte to znova s akýmkoľvek ďalším káblom TENS, ktorý máte, ale tentoraz odrežte koncovku jednotky TENS, nie kolíkové konektory, použijete ich neskôr.

Krok 2: Nové konektory zapojte do jednej zbernice, jeden kolík zapojte do „+“a druhý do „-“. Nezáleží na tom, ktorý kábel zvolíte pre VCC alebo GND (obrázok 2).

Krok 3: Pripojte káble k bokom „+“a „-“zbernice (obrázky 2, 3 a 4).

Krok 2: Rozdeľte prúd na dva kanály

Krok 1: Vyberte relé, ktoré chcete použiť (v tomto návode používam relé so 16 kanálmi) (obrázok 1).

Krok 2: Pripojte zbernicové káble „+“do spoločnej svorky relé (stredná svorka), potom zopakujte postup s káblami zbernice „-“na relé umiestnených na druhej strane.

Krok 3: Pomocou ďalších 2 mm kolíkových konektorov, ktoré ste odrezali z káblov TENS, ich zapojte do svorky NO (pravý terminál) (obrázky 2 a 3). Môžete sa pripojiť k NC terminálu (ľavý terminál), neskôr budete musieť zmeniť kód.

Krok 3: Pripojte Arduino k relé

Krok 1: Pripojte kolíky reléovej jednotky k Arduinu pomocou dúhového kábla, neváhajte si vybrať vlastné umiestnenie pinov, nezabudnite však zmeniť kód, aby to zodpovedal.

Krok 2: Ak používate 16 -kanálové relé, budete potrebovať ďalší zdroj energie pre reléovú jednotku. pripojte Arduino 5V a GND (obrázok 2) na stranu „in“zosilňovača DC. Nastavte výstup zosilňovača na 12V a potom pripojte zosilňovač k doske relé (obrázok 2).

Krok 4: Implementujte umiestnenie kódu a elektródy

Zahrnutý je nejaký začiatočnícky kód, ktorý ukazuje, ako ovládať elektroniku senzorom. Ak ste zmenili reléové svorky, budete musieť obrátiť výkazy HIGH a LOW. Keď je Arduino vypnuté, navrhujem, aby ste zapli jednotku TENS a zistili, ktorá úroveň funguje najlepšie pre vás alebo pre osobu, ktorá nosí elektroniku. Dávajte pozor, aby ste neaktivovali všetky viac podložiek naraz, pretože to môže byť pre vás príliš veľa, odporúčam aktivovať iba jednu alebo dve sady podložiek naraz.

Po nahraní kódu na Arduino budete chcieť začať pridávať elektródy, ktoré budú ovládať vašu ruku. Navrhujem, aby ste si prečítali fyziológiu ľudského ramena a zistili, aké skupiny svalov ramena chcete ovládať (obrázok 1). Tiež som zahrnul obrázky miest, kde som umiestnil podložky elektród (obrázky 2, 3 a 4). Zaistite, aby pár podložiek „+“a „-“zostal na tej istej ruke, nerozdeľujte ich medzi viacero častí tela.

Electronette môžete používať aj striktne ako hmatové výstupné zariadenie. Ak nastavíte svoju jednotku TENS dostatočne nízko, mali by ste cítiť pocit podobný vibračnému motoru, vyskúšajte to!

Krok 5: Hotovo

Teraz máte svoju vlastnú elektroniku!

Ak máte nejaké hĺbkové otázky, chcete sa dozvedieť viac o posilňovaní ľudí, chcete držať krok s mojou prácou alebo len tak prehodiť nápady, urobte to na mojom Twitteri:

@4Eyes6Senses Ďakujeme!