Somatic - Dátová rukavica pre skutočný svet: 6 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Neodymové magnety na valce s priemerom 4 mm Neodymové magnety na valce s priemerom 4 mmSomatic je prenosná klávesnica a myš, ktorá je pohodlná, nerušivá a pripravená na celodenné nosenie. Je nabitý všetkým hardvérom na prenos znakov a pohybov rúk do akcií, ako somatická zložka kúzla v Dungeons and Dragons.

Najaktuálnejšie súbory návrhov, kód a pomocné programy nájdete na stránke projektu na GitHub.

Každý kĺb má Hallov senzor a prvý segment každého prsta je vybavený magnetom. Pohybom prsta sa magnet vyklopí z polohy, čím umožní Somaticu mapovať vašu ruku.

EM7180SFP IMU blízko palca poskytuje 9-stupňové sledovanie. Nakoniec vám to umožní presunúť kurzor myši ukazovaním a písať písmená tak, že ich nakreslíte do vzduchu.

Somatic je stále projektom v počiatočnej fáze a bude náročnou stavbou pre skúsených výrobcov.

Priority projektu Somatic sú:

• Ovládajte akýkoľvek prenosný počítač pomocou heads-up displeja
• Pripravené na použitie celý deň, okamžite, bez internetu
• Nespôsobuje únavu ani neruší iné úlohy
• Dostatočne rýchly na rýchle vyhľadávanie za menej ako 10 sekúnd

Somatic nebude:

• Reprodukujte svoju ruku v 3D priestore
• Umožňuje vám písať na virtuálnej klávesnici
• Používajte akékoľvek cloudové služby

Projekt Somatic má licenciu MIT, autorské práva 2019 Zack Freedman a Voidstar Lab.

Ďakujem Alexovi Glowovi za modelovanie modelu Somatic!

Zásoby

• 4x trojvodičové zväzky JST
• 4x Hallove senzory A3144
• Najmenej 4 neodýmové valcové magnety 10 mm x 4 mm
• Jeden pár vzpieračských polovičných rukavíc
• 1/8 "paracord
• 1/8 "alebo 3/16" zmršťovacie trubice
• PLA alebo PETG vlákno
• Vlákno TPU
• 4x 6 mm skrutky M2,5
• 4x skrutky M2,5 8 mm
• 8x matice M2,5
• 1x 303040 Li-Ion batéria
• Elektronické súčiastky (pozri schému v úložisku)
• Stripboard
• Spájka
• Splietaný drôt, najlepšie izolovaný silikónom a flexibilný
• Zbernicový drôt na stavbu obvodov s plošnými spojmi
• Odporúčané: Ručná figurína

Musíte mať prístup k tlačiarni, ktorá dokáže tlačiť na pevný materiál ako PLA, aj na flexibilný materiál ako TPU.

Krok 1: Krok 1: Zostavte Hallove snímače

Klonujte alebo stiahnite si repo Somatic GitHub a vložte svoju 3D tlačiareň do pevného vlákna.

Tlačiť:

• 4x Držiak haly.stl
• 4x Cover Cover.stl

Pripojte vodiče senzora A3144 na približne 3 mm.

Zapojte ho do konektora zväzku JST, ako je uvedené vyššie. Všimnite si orientácie snímača a konektora.

Prevlečte postroj cez Hallov držiak podľa obrázku. Konektor a snímač by mali smerovať dnu a byť úplne zapustené do držiaka haly.

Odrežte časť paracordu približne rovnakú dĺžku ako drôt zväzku JST. Odstráňte jeho vnútorné šnúry a prevlečte „vypitvanú“paracordu cez drôt.

Odrežte kus tepelného zmršťovania asi 10 mm dlhý a prevlečte ho úplne po drôte, takmer úplne do držiaka haly. Zmenšite ho, aby zapečatil vlákna paracordu, a zatlačte ho do držiaka haly. Malo by to tesne priliehať.

Odrežte ďalší kus zmršťovacej šnúry asi 10 mm dlhý a pomocou neho zalepte druhý koniec paracordu, pričom nechajte asi 20 mm odkrytého drôtu. Zložený paracord ochráni vodiče bez obmedzenia pohybu.

Zatlačte kryt Halla na držiak Hall, aby sa senzor a konektor vo vnútri utesnili. Trenie by malo držať na mieste, ale možno budete musieť použiť kúsok lepidla.

Opakujte ešte trikrát, aby ste vytvorili svoju sadu Hallových senzorov.

Krok 2: Krok 2: Vytvorte IMU

Pomocou pevného vlákna vytlačte:

• 1x držiak IMU.stl
• 1x IMU Cover.stl

Spájkujte vodiče k podložkám VCC, SDA a SCL modulu EM7180SFP. Spájajte ďalší vodič na GND a premosťujte ho na podložku SA0. Podložka Host_Int sa nepoužíva. Dôrazne odporúčam farebné označenie vodičov, aby ste sa vyhli neskoršiemu zmätku.

Rovnako ako Hallove senzory vložte zostavu IMU do držiaka IMU, zospodu nadol, vodiče prevlečte vypitvaným paracordom a aplikujte tepelnú zmršťovanie.

Zatlačte alebo prilepte kryt IMU na zostavu držiaka IMU.

Krok 3: Krok 3: Zostavte magnety a namontujte rukavice

Vytlačte pomocou pevného vlákna štyri celkové držiaky magnetu. Potrebné veľkosti (krátke, stredné a veľké) budú závisieť od veľkosti vašej rukavice - pokúste sa použiť najdlhší magnetický držiak na každý prst, ktorý sa zmestí medzi koleno a koniec rukavice.

Magnetické držiaky nepotrebujú podporný materiál.

Zatiaľ nevkladajte magnety do držiakov magnetov!

Nasaďte si ľavú rukavicu na ruku. V tomto projekte nie je použitá správna rukavica.

Pohybujte prstom po prstu a umiestnite zostavu Hallovho senzora a držiak magnetu a označte ich polohy.

• Senzor a držiak magnetu by sa mali takmer dotýkať, pokiaľ máte ruku čo najotvorenejšiu.
• Keď budete zvierať päsť, snímač ani držiak magnetu by nemali byť na kolenách.
• Je dôležitejšie, aby senzor a držiak magnetu neboli na vašom kĺbe, než aby boli blízko seba.

Nad palcom označte pozíciu pre IMU.

Zložte si rukavicu a nasaďte si ju na ruku figuríny, ak ju máte. Neaplikujte lepidlo na NIEČO, čo nosíte!

Na spodok každého držiaka magnetu, zostavy Hallovho senzora a zostavy IMU naneste kontaktný cement. Na označené oblasti rukavice naneste kontaktný cement. Nechajte lepidlo usadiť a zostavte si rukavicu. Nechajte lepidlu dostatok času na vytvrdnutie.

Vrelo odporúčam používať kontaktný cement. Je to jediné lepidlo, ktoré som použil a ktoré silne viaže PLA na látku a kožu.

Krok 4: Krok 4: Zostavte elektroniku

Vytlačte pomocou pevného vlákna Body.stl Vyžaduje podporný materiál.

Implementujte obvod uvedený v schéme. Prial by som si, aby som mohol poskytnúť lepšie vedenie pre tento krok, ale nenašiel som dobrý nástroj na diagramovanie obvodov stripboardu. V určitom okamihu to nahradím vlastnou doskou plošných spojov.

Hlavnú dosku budete musieť postaviť na kus perfboardu 36 mm x 46 mm s výrezom pre Teensy. Bude to tesne sedieť.

Vibračný motor a jeho obvod vodiča sa zmestia do ľavej priehradky a Bluetooth Mate do pravej priehradky. Všetky ostatné súčiastky - Teensy, batéria, regulátor nabíjania a ďalšia elektronika - sa hodia do centrálneho priečinka.

Akonáhle potvrdíte vhodnosť, spájajte Hallove senzory a IMU na dosku.

Predtým, ako sa pohnete vpred, poriadne vyskúšajte všetku elektroniku!

Krok 5: Krok 5: Finálne zhromaždenie

Pomocou pevného vlákna vytlačte:

• 1x menovka.stl
• 2x kozmetická tanierik.stl
• 1x Horná doska.stl
• 1x vypínač

Žiadna z týchto častí nevyžaduje podporné materiály.

Pomocou flexibilného vlákna vytlačte:

• 1x remienok na spone.stl
• 1x Holey Strap.stl
• 1x Slučka Brother.stl

Komponenty remienka vyžadujú podporný materiál. Je v poriadku, ak ich odstránenie zanechá nedbalé povrchy - podporované oblasti sú skryté vo vnútri tela náramku.

Do každého zo štyroch vreciek okolo stredovej priehradky vložte 2,5 mm maticu. Na každú maticu naneste malé množstvo kontaktného cementu, aby nevypadol.

Zostavte si rukavicu:

1. Na pripevnenie menovky a kozmetických doštičiek na hornú dosku použite Zap-a-Gap alebo iné vysokokvalitné kyanoakrylátové lepidlo. Nechajte lepidlo vytvrdnúť.
2. Prepínač napájania umiestnite na prepínač SPDT.
3. Namontujte hornú dosku. Malo by zapadnúť na svoje miesto. Dbajte na to, aby ste vodiče snímača Hall a IMU viedli do svojich kanálov a zabránili ich prekríženiu alebo zovretiu.
4. Namontujte štyri skrutky 6 mm M2,5 do štyroch otvorov okolo typového štítku. Mali by sa spájať s maticami, ktoré ste nainštalovali predtým.
5. Navlečte slučku na remienok spony.
6. Vložte prvky remienka do zárezov na bokoch zostavy náramku. Na zaistenie použite zvyšné skrutky a matice. Ľavá strana je hrubšia ako pravá a potrebuje dlhšie 8 mm skrutky.
7. Vaša somatická rukavica je kompletná!

Krok 6: Čo bude ďalej?

Projekt Somatic sa pripravuje. Cieľom je získať vzorky každého písmena, aby model TensorFlow Lite bežiaci lokálne na rukavici dokázal rozpoznať rukopis. Je to ešte veľmi ďaleko, ale môžete si nainštalovať dodaný firmvér a streamovať údaje späť do počítača cez Bluetooth alebo USB.

Tréningový nástroj je plne funkčný a môže rýchlo získať množstvo testovacích gest. Čoskoro pridám možnosť trénovať neurónovú sieť proti zozbieraným údajom a odoslať model do rukavice.

Ďakujeme, že nás sledujete! Nemôžem sa dočkať, kým sa pozriem na projekt Somatic.