Strážca chôdze: 7 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Vyhlásenie o probléme

V štúdii s 87 normálnymi, staršími dospelými, meranie chôdze a nálady ukázalo korelačné dôkazy, že chôdza môže poskytnúť index úrovne depresie v klinickej populácii [1]. Okrem toho bolo ukázané, že zlepšovanie spôsobu chôdze znižuje riziko bolesti a zranení, využíva prirodzené mechanizmy absorpcie tela a rozdeľuje pracovné zaťaženie energiou z chôdze a behu v priebehu času. Cieľom nášho projektu je podporiť správnu chôdzu, aby sa zlepšilo blaho tých, ktorí ju používajú.

[1] Sloman, L a kol. "Nálada, depresívna choroba a vzorce chôdze." Current Neurology and Neuroscience Reports., Americká národná knižnica medicíny, apríl 1987, www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3567834.

Prehľad toho, ako to funguje

Naše zariadenie hodnotí chôdzu používateľa a podľa rozloženia tlaku v chodidle určuje, či kráča tým najoptimálnejším spôsobom. Dosiahli sme to pomocou vodivých plechov citlivých na tlak v sade prenosných podlahových podložiek. Ich chôdzu sme hodnotili na základe priemerného tlaku vyvíjaného na pätu alebo chodidlo. Podľa výsledku vyhodnotenia chôdze sa tým rozsvieti prúžok RGB LED diód.

Pri inicializácii podložiek prvé kolo bielych diód LED umožňuje používateľovi preklopiť podložku na podlahu a umiestniť ju do požadovanej polohy. Keď sa rozsvieti druhé kolo modrých diód LED, musí používateľ vstúpiť na podložky. Zaznamenávajú sa maximálne a minimálne aplikované tlaky na prednú a zadnú časť chodidla. Pomocou týchto čísel sme ho použili na normalizáciu budúcich čítaní velostatu. Okrem toho vypočítame variabilný prah, ktorý detekuje, kedy má podložka začať čítať hodnoty, podľa toho, či niekto na podložku šliape.

Obrázok

Naša konečná iterácia projektu je zobrazená na obrázkoch vyššie.

Krok 1: Materiály

Zoznam materiálov (pre jednu podložku)

1 Lilypad Arduino (https://amzn.to/2Pjf5dO)

¼ listu Velostat (https://amzn.to/2Pkfrke)

¼ NeoPixel RGB Strip (https://amzn.to/2E1dGGG)

Preglejka 14 palcov x 16 palcov ¾ palcov (https://amzn.to/2QJyPf8)

1 lítium-iónová batéria 1,3 V (https://bit.ly/2AVIcP7)

Drôt (https://amzn.to/2G4PzcV)

Medená páska (https://amzn.to/2SAIBOf)

Hliníková fólia (https://amzn.to/2RFKs47)

Lepidlo na drevo (https://amzn.to/2Qhw7yb)

Krok 2: Laserové rezanie

Na každú podložku pod nohy sme laserom vyrezali dva kusy 1/2 preglejky. V spodnej časti sú uložené vodiče a elektronika, zatiaľ čo v hornom ráme sú prítlačné podložky a chránia sa nižšie uvedené diely. Celkovo 8 kusov vytvorí po pripojení 4 podložky. spolu.

Súbor Illustratoru je konečnými rozmermi podložky. ČERVENÉ riadky sa nastavia na CUT a ČIERNE sa vyryjú. V závislosti od laserového rezacieho stroja budú na kombináciu gravírovania dostatočne hlboké, aby si Arduino Lilypad sadol pod podnožku. Na porovnanie sme použili 50 rýchlostí, 40 výkonov a urobili sme 3 prihrávky.

Krok 3: Zapojenie

Použili sme LilyPad Arduino AT, ktorý je dodávaný s celkom 11 konektormi.

Tu sú podrobnosti o zapojení držiaka chôdze, ako je znázornené na Fritzingovom diagrame a prototypových obrázkoch vyššie:

• Predný Velostat pozitívny> A5
• Späť Velostat Pozitívny> A4
• Uzemnenie Velostat> Kolík GND
• LED signál> A3
• LED GND> Pin GND
• LED pozitívne> kladný kolík

Krok 4: Kód

Nasleduje odkaz na náš kód a v prílohe je obrázok nášho pseudokódu a prístupu:

Krok 5: Zostavenie

Na konečný proces montáže najskôr rozrezáme NeoPixel RGB Strip na kúsky dostatočne dlhé na to, aby sa omotali po obvode podložky, a nastriháme drôt, aby sa zmestil do dráh, ktoré sme do podložiek vyryli. Potom sme spájkovali drôty na príslušné piny na každom z Lilypadov, ako je to naznačené na prvom obrázku vyššie, a nahrali sme náš kód na dosky. Ďalej sme prevliekli pásy hliníkovej fólie cez otvory, ktoré sme nechali vyrezať laserom, a zalepili ich páskou na mieste, ako je to znázornené na druhom a treťom obrázku. Potom sme použili koľaje pre vedenie na pripevnenie k hliníkovej fólii pomocou medenej pásky a spájkovali sme káble pripojené k Lilypads k zodpovedajúcim kontaktným bodom (kolík A5 k prednej doske cez hornú časť laserom vyrezaných káblových dráh, kolík A4 k dno a zem stredom - zobrazené na štvrtom obrázku).

Ako je zobrazené na piatom obrázku, zaistili sme pásy Velostatu, ktoré boli narezané na rovnakú veľkosť ako pásy hliníkovej fólie, a zalepili ich páskou, aby sa zaistil rovnomerný kontakt s vodivým materiálom. Na vrchnú vrstvu vodivého materiálu sme kvôli jeho trvanlivosti použili medenú pásku, ktorá vytvorila špirálovitý vzor na pokrytie celého povrchu obdĺžnikového kusu dreva videného na šiestom obrázku vyššie, pričom držal všetko na svojom mieste. Medenú pásku sme tiež použili na vytvorenie spojenia medzi týmito špirálovitými vrstvami prevlečenými cez laserom rezané štrbiny, aby sme dosiahli spájkované uzemňovacie vedenie.

Nakoniec sme vložili všetok materiál a spojili celé drevené rámové diely, spojili nabité batérie a vlepili Lilypad do určenej bytovej jednotky. Keď bolo všetko na svojom mieste, pomocou dreveného lepidla sme zlepili drevený rám a potom pripevnili narezané pásy RGB na vonkajší okraj a nechali sme lepidlo cez noc zaschnúť.

Krok 6: Demonštračné video interakcie

Tu je video, ako jeden z našich členov skupiny kráča po podložkách a dostáva LED spätnú väzbu.