Η Ηλεκτρονική (EMS): 5 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Ο σκοπός αυτού του έργου ήταν να επικεντρωθεί στη δημιουργία μιας νέας, υπολογιστικά εμπλουτισμένης «αισθητηριακής επέκτασης» για εκπαιδευτικούς σκοπούς, η πρόθεση είναι να δοθεί η δυνατότητα στους μαθητές να σχεδιάσουν και να δημιουργήσουν τις δικές τους αισθητηριακές εφαρμογές και με αυτόν τον τρόπο θα μάθουν για διάφορες επιστήμες υπολογιστών και θέματα νευροεπιστήμης. Η συσκευή HCI που δημιουργήθηκε ονομάζεται Electronette. Το Electronette είναι μια ηλεκτρική συσκευή διέγερσης μυών που τοποθετείται στο χέρι για την επέκταση της αίσθησης χρησιμοποιώντας ηλεκτρόδια και την απόκριση με απτική έξοδο για τον χρήστη.

Αυτό το υλικό βασίζεται σε εργασίες που υποστηρίζονται από το Εθνικό Scienceδρυμα Επιστημών με την επιχορήγηση αρ. 1736051.

Το έργο αναπτύχθηκε στο Craft Tech Lab στο Πανεπιστήμιο του Colorado Boulder.

Νομίζω ότι ο καλύτερος τρόπος για να ξεκινήσετε αυτό το Instructable είναι με τις εφαρμογές του Electronette, που μπορείτε να δείτε στο παραπάνω βίντεο. Με το Electronette, ήθελα να επιτρέψω στον χρήστη να προσαρμόσει τις κινήσεις των δακτύλων με στόχο να επιτρέψει στον χρήστη να παίξει όργανα που δεν έχουν ξανασυναντήσει, για να δώσει σε όσους έχουν παραπληγικό χέρι τη δυνατότητα να έχουν προ-προγραμματισμένες ρουτίνες καλισθενικής δακτύλων, μάθετε διαφορετικές θέσεις των δακτύλων του μπέιζμπολ, καθώς και η συσκευή να είναι μια απτική συσκευή εξόδου παρόμοια με τους κινητήρες δόνησης. Ενώ όλοι αυτοί είναι πολύ υψηλοί στόχοι, πιστεύω ότι η Electronette έχει τη δυνατότητα να επιτύχει μερικούς από αυτούς.

Ως συσκευή EMS/TENS, το Electronette ολοκληρώνει ένα κύκλωμα χρησιμοποιώντας το ανθρώπινο σώμα, το οποίο ανάλογα με την τάση, μπορεί να προκαλέσει τη συστολή των μυϊκών ομάδων ακούσια. προκαλώντας συστροφή των δακτύλων, κίνηση των βραχιόνων, πιάσιμο των χεριών και πολλά άλλα. Το Electronette είναι μια σχετικά προσαρμόσιμη συσκευή που λαμβάνει ηλεκτρικό ρεύμα είτε από μονάδα TENS είτε από χειροποίητη μονάδα EMS (Εάν χρησιμοποιείτε τη δική σας συσκευή, βεβαιωθείτε ότι ξεκινάτε με πολύ χαμηλό ρεύμα και χρησιμοποιείτε πάντα ρεύμα AC). Στη συνέχεια, χωρίζετε αυτό το σήμα σε δύο κανάλια, το ένα θα είναι (+) και το άλλο (-). Με βάση τον αριθμό των ηλεκτροδίων που θέλετε, θα συνδέσετε τα κανάλια σε ρελέ. Τα ρελέ θα ελέγχονται από ένα Arduino. Τέλος, συνδέετε τα ηλεκτρόδια με τους άλλους ακροδέκτες στα ρελέ και εφαρμόζετε τον κώδικα.

Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις, θέλετε να παρακολουθείτε τη δουλειά μου ή απλώς να ρίχνετε ιδέες, κάντε το στο Twitter μου: @4Eyes6Senses.

ΠΡΟΕΙΔΟΠΟΙΗΣΗ: Διαβάστε το φύλλο προειδοποίησης ασφαλείας που βρέθηκε -εδώ- πριν χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε τύπο συσκευής που στέλνει τάση στο σώμα σας, διαβάστε οπωσδήποτε εάν έχετε εμφυτευμένες ηλεκτρονικές συσκευές ή παρόμοιες ιατρικές ανησυχίες και καθορίστε εάν πρέπει να αποφύγετε, νομίζω ότι το EMS είναι δροσερό αλλά όχι τόσο δροσερό. Σημειώστε ότι αυτό το Instructable είναι μόνο για το χέρι. Δεν είμαι σε καμία περίπτωση υπεύθυνη για τυχόν ζημιές ή προβλήματα που λαμβάνετε από τη χρήση αυτής της συσκευής, παρακαλούμε να είστε ασφαλείς διαβάζοντας το EMS και να δείτε εάν υπάρχουν κίνδυνοι που θα σας εμπόδιζαν να χρησιμοποιήσετε αυτήν τη συσκευή.

Προμήθειες

Μια συσκευή TENS/EMS (Αυτό μπορεί να είναι οποιαδήποτε μονάδα TENS ή EMS απλώς βεβαιωθείτε ότι έχει λειτουργία "Κανονική" και συνοδεύεται από καλώδια μολύβδου)

Μονάδα ρελέ πολλαπλών καναλιών (Για αυτό το Instructable χρησιμοποίησα ένα ρελέ 16 καναλιών που μπορείτε να βρείτε εδώ)

Arduino UNO ή Mega (εξαρτάται από τον αριθμό των ρελέ)

2 λεωφορεία ψωμιού

Κόκκινο και μπλε καλώδιο κορδέλας

Καρφίτσα Dupont και κιτ περιβλήματος

Μετατροπέας ενίσχυσης ενίσχυσης DC-DC (Για την τροφοδοσία των ρελέ)

Βήμα 1: Ρυθμίστε τα ρελέ και τα καλώδια

Βήμα 1: Αφού επιλέξετε μια μονάδα EMS/TENS (για αυτό το Instructables χρησιμοποιώ το TENS 7000, αλλά έχω χρησιμοποιήσει και εναλλακτικές λύσεις), αντικαταστήστε τα άκρα του καλωδίου TENS με αρσενικούς συνδετήρες περιβλήματος. Κάντε το ξανά με οποιοδήποτε πρόσθετο καλώδιο TENS που έχετε, αλλά αυτή τη φορά κόψτε την πλευρά του βύσματος της μονάδας TENS, όχι τις υποδοχές ακίδων, θα τις χρησιμοποιήσετε αργότερα.

Βήμα 2: Συνδέστε τους νέους συνδετήρες σε έναν δίαυλο ο καθένας, συνδέστε τον έναν πείρο στο "+" και τον άλλο στο "-". Δεν έχει σημασία ποιο καλώδιο θα επιλέξετε για VCC ή GND (εικόνα 2).

Βήμα 3: Συνδέστε τα καλώδια στις πλευρές "+" και "-" του διαύλου (εικόνες 2, 3 και 4).

Βήμα 2: Χωρίστε το τρέχον σε δύο κανάλια

Βήμα 1: Επιλέξτε ένα ρελέ που θέλετε να χρησιμοποιήσετε (για αυτό το Instructable χρησιμοποιώ ρελέ καναλιού 16) (εικόνα 1).

Βήμα 2: Συνδέστε τα καλώδια διαύλου "+" στο κοινό τερματικό του ρελέ (μεσαίο τερματικό) και, στη συνέχεια, επαναλάβετε με τα καλώδια διαύλου "-" στα ρελέ που βρίσκονται στην άλλη πλευρά.

Βήμα 3: Χρησιμοποιώντας τους πρόσθετους συνδετήρες ακίδων 2mm που έχετε κόψει από τα καλώδια TENS, συνδέστε τους στον ακροδέκτη NO (δεξί ακροδέκτη) (εικόνα 2 & 3). Μπορείτε να συνδεθείτε στο τερματικό NC (αριστερό τερματικό), απλώς θα χρειαστεί να αλλάξετε τον κωδικό αργότερα.

Βήμα 3: Συνδέστε το Arduino με τα ρελέ

Βήμα 1: Συνδέστε τις καρφίτσες της μονάδας ρελέ στο Arduino χρησιμοποιώντας ένα καλώδιο ουράνιου τόξου, μη διστάσετε να επιλέξετε τη δική σας τοποθέτηση καρφιτσών, απλώς θυμηθείτε να αλλάξετε τον κώδικα για να αντανακλά αυτό.

Βήμα 2: Εάν χρησιμοποιείτε το ρελέ 16 καναλιών, θα χρειαστείτε μια πρόσθετη πηγή ενέργειας για τη μονάδα ρελέ. συνδέστε το Arduino 5V και το GND (εικόνα 2) στην πλευρά "in" του ενισχυτή DC. Ρυθμίστε την έξοδο του ενισχυτή στα 12V και, στη συνέχεια, συνδέστε τον ενισχυτή στην πλακέτα ρελέ (εικόνα 2).

Βήμα 4: Εφαρμογή κώδικα & τοποθέτηση ηλεκτροδίων

Περιλαμβάνεται ένας κώδικας για αρχάριους για να δείξει πώς να ελέγχετε το Electronette με έναν αισθητήρα. Εάν αλλάξατε τους ακροδέκτες ρελέ, θα χρειαστεί να αντιστρέψετε τις δηλώσεις Υ HIGHΗΛΗ και ΧΑΜΗΛΗ. Ενώ το Arduino είναι απενεργοποιημένο, θα πρότεινα να ενεργοποιήσετε τη μονάδα TENS και να δείτε ποιο επίπεδο λειτουργεί καλύτερα είτε για εσάς είτε για το άτομο που φοράει το Electronette. Παρακαλούμε προσέξτε να μην ενεργοποιήσετε όλα τα πολλαπλά τακάκια ταυτόχρονα, καθώς μπορεί να είναι υπερβολικά πολύ για εσάς, συνιστώ να ενεργοποιήσετε μόνο ένα ή δύο σετ μαξιλαριών ταυτόχρονα.

Αφού ανεβάσετε τον κώδικα στο Arduino, θα θέλετε να αρχίσετε να προσθέτετε τα ηλεκτρόδια που θα ελέγχουν το χέρι σας. Σας προτείνω να διαβάσετε τη φυσιολογία του ανθρώπινου βραχίονα για να δείτε ποιες ομάδες μυών του βραχίονα θέλετε να ελέγξετε (εικόνα 1). Έχω συμπεριλάβει επίσης εικόνες από μέρη όπου έχω τοποθετήσει τακάκια ηλεκτροδίων (σχήματα 2, 3 και 4). Βεβαιωθείτε ότι το ζευγάρι "+" και "-" μαξιλάρι παραμένουν στον ίδιο βραχίονα, μην τα χωρίζετε ανάμεσα σε πολλά μέρη του σώματος.

Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε το Electronette αυστηρά ως απτική συσκευή εξόδου. Εάν θέσετε τη μονάδα TENS αρκετά χαμηλά, θα πρέπει να αισθανθείτε μια αίσθηση παρόμοια με έναν κινητήρα δόνησης, δοκιμάστε το!

Βήμα 5: Τέλος

Έχετε τώρα τη δική σας Ηλεκτρονική!

Εάν έχετε οποιεσδήποτε εμπεριστατωμένες ερωτήσεις, θέλετε να μάθετε για την αύξηση του ανθρώπου, θέλετε να συμβαδίσετε με τη δουλειά μου ή απλά να ρίξετε ιδέες, κάντε το στο Twitter μου:

@4Eyes6Senses Ευχαριστώ!