Διεπαφή ανθρώπου-υπολογιστή: Λειτουργία πιασίματος (κατασκευάστηκε από τον Kirigami) από την κίνηση καρπού με χρήση ΗΜΓ .: 7 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Αυτή ήταν λοιπόν η πρώτη μου προσπάθεια σε μια διεπαφή ανθρώπου-υπολογιστή. Αποτύπωσα τα σήματα ενεργοποίησης των μυών της κίνησης του καρπού μου χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα EMG, το επεξεργάστηκα μέσω python και arduino και ενεργοποίησα μια λαβή με βάση το origami.

Προμήθειες

1. ESP-32

2. Jumper Wire

3. Αισθητήρας EMG (συμπεριλαμβανομένων ηλεκτροδίων ΗΚΓ)

4. Servo Motor (SG-90)

5. DCPU (σημείωση-αυτό μπορεί επίσης να γίνει χωρίς τη χρήση του DCPU πραγματοποιώντας τις συνδέσεις απευθείας στο ESP-32.)

Βήμα 1: Σύνδεση του αισθητήρα EMG στο DCPU

Πριν ξεκινήσετε το κλιπ στο ESP-32 στο DCPU. Τώρα πρέπει να καταγράψουμε τα σήματα ΗΜΓ. Αυτό θα επιτευχθεί με τη σύνδεση του αισθητήρα EMG στο DCPU. Οι συνδέσεις των καλωδίων βραχυκυκλωτήρων θα γίνουν με τον ακόλουθο τρόπο (EMG-DCPU).-:

1. GND -GND

2. 3,3V-Vcc

3. Out-35 (ή οποιαδήποτε από τις προτιμώμενες καρφίτσες εξόδου)

*Ολόκληρο το διάγραμμα κυκλώματος δίνεται παρακάτω*

Βήμα 2: Σύνδεση του Servo Motor στο DCPU

Για να μετακινήσουμε τη λαβή origami θα χρησιμοποιήσουμε σερβοκινητήρα. Όταν ανεβάσουμε τον καρπό μας προς τα πάνω, το σερβο θα περιστραφεί και όταν βάλουμε τον καρπό μας κάτω, θα έρθει στην αρχική του θέση. Το σερβο θα συνδεθεί με τον ακόλουθο τρόπο (Servo-DCPU)-:

1. Gnd-Gnd

2. Vcc-5v

3. Έξοδος-32

Βήμα 3: Φτιάχνοντας το πιασίμα Origami

Έχω επισυνάψει ένα αρχείο με τη διάταξη του σχεδιασμού του. Οι ευθείες μαύρες γραμμές είναι αυτές που πρέπει να κοπούν και οι διακεκομμένες γραμμές είναι οι γραμμές που πρέπει να διπλώσετε. Πάρτε το συνημμένο τυπωμένο σε ένα παχύ φύλλο α4.

Βήμα 4: Λειτουργικό το Gripper

Για να κάνουμε τη λαβή λειτουργική θα πρέπει να βάλουμε δύο χορδές/νήματα από πάνω προς τα κάτω όπως φαίνεται στο σχήμα.

Αφού βάλετε τις χορδές δοκιμάστε να τις τραβήξετε και τις δύο και η λαβή πρέπει να κλείσει και να ανοίξει. Εάν όχι, δοκιμάστε να αυξήσετε το μέγεθος των οπών ή να επανατοποθετήσετε το νήμα σας.

Βήμα 5: Προσάρτηση του σερβοκινητήρα στο πένσα

Για να δημιουργήσετε μια σταθερή βάση για τον σερβοκινητήρα και τη λαβή σας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα κουτί. Έφτιαξα ένα κουτί origami που χρησιμοποίησα για να στερεώσω τον σερβοκινητήρα και τη λαβή. Μπορείτε να εκτυπώσετε το συνημμένο που έχω δώσει για να φτιάξω το κουτί. (Οι μετρήσεις που γράφονται στα συνημμένα είναι λάθος, οπότε απλά εκτυπώστε το σε φύλλο Α4 χωρίς να ανησυχείτε για αυτά.)

Αφού τοποθετήσετε τον σερβοκινητήρα στη θέση του στο κουτί, συνδέστε και τα δύο σπειρώματα της λαβής στις οπές που υπάρχουν στα εξαρτήματα Servo Motor. Κρατήστε τις χορδές σφιχτές έτσι ώστε καθώς το σερβο περιστρέφεται, η λαβή να κλείνει.

Βήμα 6: Το τελικό βήμα και ο κώδικας

Συνδέστε τα καλώδια ηλεκτροδίου στο ΗΜΓ και τοποθετήστε το κόκκινο ηλεκτρόδιο στο πάνω μέρος του καρπού σας, κάτω από τις αρθρώσεις σας. Τώρα τοποθετήστε τα κίτρινα και πράσινα ηλεκτρόδια στον πήχη σας. Ανατρέξτε στη φωτογραφία για ακριβή θέση.

Τέλος, πρέπει να βάλετε τους κωδικούς python και arduino και να τους ανεβάσετε. Οι κωδικοί παρέχονται παρακάτω.

Το έργο είναι πλέον έτοιμο. Μετά τη μεταφόρτωση του κώδικα arduino ανοίξτε τον python και εκτελέστε τον κώδικα. Θα δείτε ένα γράφημα που δείχνει ορισμένες τιμές στον άξονα y. Κρατήστε το χέρι σας ίσιο και σημειώστε την αρχική τιμή στον άξονα y. Θα διαφέρει από άτομο σε άτομο (για μένα ήταν 0,1). Αφού σημειώσετε την τιμή, επεξεργαστείτε τον κώδικα python και τοποθετήστε αυτόν τον αριθμό στη μεταβλητή «κατώφλι». Εκτελέστε ξανά τον κώδικα και τώρα θα δείτε ολόκληρο το έργο σε δράση.

[Σημείωση- Για να λειτουργεί σωστά η λαβή και το emg να λαμβάνει σωστά σήματα, τοποθετήστε τον εαυτό σας μακριά από τυχόν ενεργοποιημένο ηλεκτρικό διακόπτη, φορτιστή ή συσκευή που μπορεί να επηρεάσει τα σήματα emg.]