Ο σωστός αντιπρόσωπος: 16 βήματα

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

"Σηκώνεις καν αδερφέ;"

Για τους αρχάριους στο γυμναστήριο, η εκμάθηση πώς να σηκώνεται μπορεί να είναι ένα αποθαρρυντικό έργο. Οι ασκήσεις είναι αφύσικες και κάθε αντιπρόσωπος αισθάνεται ανεπιτυχής. Για να γίνουν τα πράγματα χειρότερα, προσθέτοντας στην ενόχληση, οι θεατές κοιτούν επίπονα την κακή τεχνική και τα αδύναμα χέρια σας.

Αν αυτή η λυπηρή σκηνή σας μοιάζει, τότε ο βιοαισθητήρας Right Rep είναι για εσάς! Για αρχάριους μεγάλου μυαλού γυμναστικής που θέλουν να αποκτήσουν μπράτσα μεγάλου αγοριού, ο βιοαισθητήρας Right Rep σας βοηθά να διασφαλίσετε ότι παίρνετε τον σωστό εκπρόσωπο κάθε φορά. Αυτός ο βιοαισθητήρας μετρά τις επαναλήψεις δικέφαλου μυελού και υποδεικνύει εάν εργάζεστε αρκετά σκληρά και χρησιμοποιείτε ένα πλήρες εύρος κίνησης. Με το Right Rep θα μάθετε να επαναλαμβάνετε σωστά.

Βήμα 1: Υλικά και εργαλεία

Ακολουθεί μια λίστα με τα υλικά και τα εργαλεία για αυτό το έργο:

Υλικά

1. Arduino Uno MicroProcessor (23,00 $)
2. Μισό μέγεθος σανίδας ψωμιού (4 πακέτα - 5,99 $)
3. Οθόνη LCD 16 τμημάτων (2 πακέτα - 6,49 $)
4. Αισθητήρας BITalino EMG (27,00 $)
5. 1 x 3 αξεσουάρ μολύβδου (21,47 $)
6. Καλώδιο αισθητήρα (10,87 $)
7. 3 Ηλεκτρόδια μίας χρήσης 3M προ -πηκτωμάτων (50 πακέτα - 20,75 $)
8. 4 220 Ohm Resistor (100 πακέτα - 6,28 $)
9. 1 10K Ohm Resistor (100 πακέτα - 5,99 $)
10. 1 Ποτενσιόμετρο (συσκευασία 10 - 9,99 $)
11. Σύνδεση καλωδίων (συσκευασία 120 - $ 6,98, περιλαμβάνει M/F, M/M και F/F)
12. Μπαταρία 9V (4 πακέτα - 13,98 $)
13. 2 συνδετήρες χαρτιού (100 πακέτα - 2,90 $)
14. Σκωτσέζος στόκος (1,20 $)
15. Φορετό μανίκι (αγοράσατε μανίκι συμπίεσης ή μπορείτε να κόψετε ένα μανίκι από ένα παλιό πουκάμισο)

Σύνολο: 162,89 $ (Αυτό είναι απλά το σύνολο των παραπάνω τιμών. Η τιμή ανά μονάδα για κάθε συστατικό θα πρέπει να είναι πολύ μικρότερη)

Εργαλεία

Υπολογιστής με δυνατότητες κωδικοποίησης Arduino

Βήμα 2: Προετοιμασία & Ιστορικό

Πριν ξεκινήσετε την καλωδίωση του κυκλώματος Right Rep, είναι σημαντικό να αφιερώσετε χρόνο για να μάθετε για τις δυνατότητες δράσης και ορισμένα βασικά κυκλώματα. Οι σκελετικοί μύες έχουν δύο θεμελιώδεις ιδιότητες, είναι διεγερτικοί και συστέλλονται. Συναρπαστικό νόημα που ανταποκρίνονται σε ερέθισμα και συσπάσιμο που σημαίνει ότι είναι σε θέση να προκαλέσουν ένταση. Κάθε φορά που σηκώνετε ένα βάρος, οι μυϊκές ίνες διεγείρονται λόγω των μικρών τάσεων στον μυ που ονομάζονται δυναμικά δράσης. Ο σωστός αντιπρόσωπος παρακολουθεί αυτές τις δυνατότητες δράσης χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα ηλεκτρομυογραφήματος (ΗΜΓ) για να διασφαλίσει ότι οι μύες σας λειτουργούν με πλήρη ικανότητα. Περισσότερες πληροφορίες για τους αισθητήρες ΗΜΓ μπορείτε να βρείτε εδώ.

Η εμπειρία στην καλωδίωση ηλεκτρικών κυκλωμάτων θα αρκεί για το εύρος αυτού του δυσεπίλυτου. Για να δημιουργήσετε τον σωστό βιοαισθητήρα Rep, θα πρέπει να συνδέσετε μερικές συσκευές στο κύκλωμα. Οι κύριες συσκευές είναι ο μικροεπεξεργαστής Arduino Uno, Liquid Cristal Display (LCD) 16 τμημάτων, αισθητήρας BITalino EMG και σπιτικό γωνιόμετρο.

Ο μικροεπεξεργαστής Arduino Uno είναι ένας υπολογιστής που λειτουργεί ως ο «εγκέφαλος» του συστήματος. Η οθόνη LCD χρησιμοποιεί οθόνη 16 τμημάτων για να υποδείξει τις επαναλήψεις. Ο αισθητήρας ΗΜΓ μετρά τις δυνατότητες δράσης όπως αναφέρθηκε παραπάνω. Τέλος, το σπιτικό γωνιόμετρο χρησιμοποιεί περιστροφικό ποτενσιόμετρο για τη μέτρηση ενός πλήρους εύρους κίνησης. Το κάνει αυτό μετρώντας μια μεταβλητή τάση εξόδου που δίνεται από την μεταβαλλόμενη αντίσταση ποτενσιόμετρου.

Αφού δημιουργηθεί το σύστημα, πρέπει να παρέχεται κωδικός. Αυτό το έργο χρησιμοποιεί κώδικα Arduino. Πριν ξεκινήσετε αυτό το έργο θα πρέπει να εξοικειωθείτε με τη βιβλιοθήκη LCD και άλλους χρήσιμους κώδικες Arduno που βρίσκονται εδώ. Ο κώδικας που χρησιμοποιήσαμε για αυτό το έργο βρίσκεται στο GitHub. Ο κωδικός και να κατεβάσετε και να χρησιμοποιήσετε για το δικό σας έργο ανά πάσα στιγμή.

Βήμα 3: Ασφάλεια

Προειδοποίηση!

Ο βιοαισθητήρας Right Rep δεν είναι ιατρική συσκευή και δεν πρέπει να χρησιμοποιείται ως υποκατάστατο ιατρικών οργάνων. Συμβουλευτείτε το γιατρό σας σχετικά με την άσκηση και την άρση μεγάλων βαρών πριν χρησιμοποιήσετε τον βιοαισθητήρα Right Rep.

Το Right Rep είναι μια ηλεκτρική συσκευή που μπορεί να προκαλέσει ηλεκτροπληξία. Επομένως, για να διασφαλιστεί ότι το Right Rep είναι ασφαλές για όλους, θα πρέπει να εφαρμοστούν οι ακόλουθες προφυλάξεις ασφαλείας.

Ακολουθούν ορισμένες συμβουλές ηλεκτρικής ασφάλειας που πρέπει να ακολουθήσετε:

• Κατά την τροποποίηση κυκλωμάτων πρέπει να αποσυνδέεται το ρεύμα.
• Μην τροποποιείτε κυκλώματα με υγρό ή σπασμένο δέρμα
• Κρατήστε όλα τα υγρά και άλλα αγώγιμα υλικά μακριά από το κύκλωμα
• Μη χρησιμοποιείτε ηλεκτρικές συσκευές κατά τη διάρκεια καταιγίδων ή σε άλλες περιπτώσεις όπου οι υπερτάσεις ισχύος έχουν υψηλότερο ποσοστό συχνότητας από το κανονικό.
• Αυτό το σύστημα χρησιμοποιεί αισθητήρα EMG και μαξιλάρια ηλεκτροδίων. Βεβαιωθείτε ότι ακολουθείτε τις σωστές οδηγίες τοποθέτησης ηλεκτροδίων και ασφάλειας που βρίσκονται εδώ.
• Συνδέστε όλα τα εξαρτήματα στη γείωση. Αυτό εξασφαλίζει ότι δεν υπάρχει ρεύμα διαρροής που μπορεί να προέλθει από τη συσκευή μέσα σας.

Η ηλεκτρική ενέργεια είναι επικίνδυνη, ακολουθώντας αυτές τις προφυλάξεις ασφαλείας διασφαλίστε ότι η άθικτη εμπειρία σας θα είναι ευχάριστη και απαλλαγμένη από κινδύνους.

Βήμα 4: Συμβουλές και συμβουλές:

Οι βιοαισθητήρες μπορεί να είναι άστατα πράγματα, το ένα δευτερόλεπτο τα πράγματα λειτουργούν, το επόμενο δευτερόλεπτα τα πράγματα αποτυγχάνουν παταγωδώς. Τα παρακάτω είναι μερικές συμβουλές και συμβουλές για να λειτουργεί ομαλά ο αισθητήρας του Right Rep.

Αντιμετώπιση προβλημάτων:

• Εάν η οθόνη LCD μετράει επαναλήψεις όταν δεν συμβαίνει συστολή, βεβαιωθείτε ότι τα ηλεκτρόδια είναι καλά στερεωμένα στο θέμα χρησιμοποιώντας ταινία. Αυτό μειώνει την τεχνική της ανεπιθύμητης κίνησης. Εάν το πρώτο δεν λειτουργεί ακόμα, σκεφτείτε να τροποποιήσετε το όριο ΗΜΓ στον Κώδικα Arduino.
• Το εύρος κίνησης ποικίλλει μεταξύ κάθε χρήστη. Αυτό μπορεί να προκαλέσει την καταμέτρηση μιας επανάληψης σε πλήρες εύρος κίνησης. Για να λάβετε υπόψη τη μεταβλητότητα, προσαρμόστε το όριο του γωνιόμετρου για να λάβετε υπόψη αυτήν την αλλαγή.
• Η LCD θα μειωθεί; Δοκιμάστε να αυξήσετε τη φωτεινότητα αλλάζοντας την αντίσταση στην ακίδα "Vo". Or δοκιμάστε αυτό το παράδειγμα για να βεβαιωθείτε ότι λειτουργεί σωστά.
• Εάν το Arduino χάνει ρεύμα, ελέγξτε αν η μπαταρία των 9V έχει τελειώσει.
• Εάν όλα τα άλλα αποτύχουν, βεβαιωθείτε ότι όλα τα καλώδια έχουν συνδεθεί σωστά και με ασφάλεια.

Συμβουλές:

• Μπορεί να είναι εύκολο να χάσετε την ένδειξη του πού πηγαίνουν τα καλώδια σε ένα κύκλωμα. Μια χρήσιμη συμβουλή θα ήταν να δημιουργήσετε ένα συνδυασμό χρωμάτων και να είστε συνεπείς σε όλο το έργο σας. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας ένα κόκκινο σύρμα για θετική τάση και χρησιμοποιώντας μαύρο σύρμα για γείωση.
• Το lifting είναι για την προσωπική σας υγεία, μην αφήνετε τις απόψεις των άλλων να επηρεάζουν την προπόνησή σας!

Βήμα 5: Κατασκευή σπιτικού γωνιομέτρου

Για να φτιάξετε ένα σπιτικό γωνιόμετρο πρέπει να αποκτήσετε σκωτσέζικο στόκο, περιστροφικό ποτενσιόμετρο και 2 συνδετήρες χαρτιού.

Βήμα 6: Το βάζουμε όλα μαζί

Για να δημιουργήσετε το γωνιόμετρο, ισιώστε δύο συνδετήρες χαρτιού. Στη συνέχεια, τυλίξτε το καντράν του ποτενσιόμετρου με στόκο στερέωσης. Λαμβάνοντας ένα από τα ισιωμένα κλιπ χαρτιού, τοποθετήστε το στο στόκο στερέωσης. Αυτό θα είναι το μεταβλητό πόδι γωνιομέτρου που κινείται με το αντιβράχιο. Για το πόδι αναφοράς τοποθετήστε ένα συνδετήρα στη βάση του ποτενσιόμετρου χρησιμοποιώντας στόκο στερέωσης. Αυτό το σκέλος θα στερεωθεί παράλληλα με τον δικέφαλο.

Βήμα 7: Ξεκινώντας

Για να κατασκευάσετε το κύκλωμα, ξεκινήστε με την καλωδίωση και τη γείωση από το Arduino Uno στον πρωτο-πίνακα.

Βήμα 8: Προσθήκη ΗΜΓ και Γωνιομέτρου

Συνδέστε το EMG και το γωνιόμετρο σε ισχύ, γείωση και έναν αναλογικό πείρο. Για το παραπάνω διάγραμμα, ο μικρός αισθητήρας στα αριστερά αντιπροσωπεύει το ΗΜΓ και το ποτενσιόμετρο το γωνιόμετρο. Σημειώστε σε ποια καρφίτσα βρίσκεται κάθε αισθητήρας, έχουμε το ΗΜΓ στο Α0 και το γωνιόμετρο στο Α1.

Βήμα 9: Προσθήκη εξόδων LED

Συνδέστε δύο LED στη γείωση και μια ψηφιακή ακίδα. Το ένα LED δείχνει πότε ολοκληρώνεται μια επανάληψη και το άλλο LED δείχνει πότε ολοκληρώθηκε ένα σύνολο. Λάβετε υπόψη την ψηφιακή ακίδα κάθε LED για το τμήμα κωδικοποίησης. Έχουμε ένα LED που θα καρφιτσώνει 8 και το άλλο θα καρφιτσώνει 9. Κάθε LED πρέπει να συνδέεται με τη γείωση χρησιμοποιώντας μια αντίσταση 220Ohm.

Βήμα 10: Προσθήκη εξόδου ψηφιακής οθόνης

Για να προσθέσετε την ψηφιακή οθόνη, ακολουθήστε προσεκτικά την καλωδίωση που παρέχεται παραπάνω. Ένα διαχωριστικό αντίστασης περνάει από τον τρίτο πείρο από τα αριστερά. Μια αντίσταση 10K Ohm τρέχει από τον παραπάνω πείρο και μια αντίσταση 220Ohm τρέχει από τον ίδιο πείρο στη γείωση.

Βήμα 11: Προσθήκη κουμπιού

Τοποθετήστε ένα κουμπί στον πίνακα φωτογραφιών όπως φαίνεται στην παραπάνω εικόνα. Τροφοδοτήστε το κουμπί με τροφοδοσία και γειώστε το χρησιμοποιώντας μια αντίσταση 220 Ohm. Εκτελέστε την έξοδο του κουμπιού σε ψηφιακή ακίδα (χρησιμοποιήσαμε τον πείρο 7).

Βήμα 12: Τοποθέτηση προσαρτημάτων Goniometer και Wire

Μόλις ολοκληρωθεί η κατασκευή του γωνιόμετρου, είστε έτοιμοι να συνδέσετε το γωνιόμετρο στο μανίκι συμπίεσης. Αυτό γίνεται με την ύφανση των ισιωμένων συνδετήρων χαρτιού στο μανίκι συμπίεσης. Για το μεταβλητό σκέλος του γωνιόμετρου, προσαρτημένο στο καντράν του ποτενσιόμετρου, πλέξτε το συνδετήρα χαρτιού παράλληλα με το αντιβράχιο. Ομοίως, για το σκέλος αναφοράς, συνδεδεμένο με τη βάση του ποτενσιόμετρου, πλέξτε το συνδετήρα χαρτιού παράλληλα με τον δικέφαλο.

Στη συνέχεια, για να συνδέσετε το γωνιόμετρο στο κύκλωμά σας, χρησιμοποιήστε 9 καλώδια από jumper έως αρσενικά. Οι δύο προεξοχές του ποτενσιόμετρου συνδέονται με τη δύναμη και τη γείωση. Η μονή πλευρά του ποτενσιόμετρου συνδέεται με την αναλογική είσοδο Α1.

Βήμα 13: Τοποθέτηση ηλεκτροδίων ΗΜΓ

Για να ενσωματώσετε τον αισθητήρα BITalino EMG στο Arduino, το πρώτο βήμα είναι η σωστή τοποθέτηση ηλεκτροδίων. Θα χρειαστούν 3 επιθέματα ηλεκτροδίων. Δύο ηλεκτρόδια τοποθετούνται κατά μήκος της κοιλιάς του δικέφαλου μυός και το ένα τοποθετείται στο οστό του αγκώνα. Για τη σύνδεση των ηλεκτροδίων στο Bitalino υπάρχουν κόκκινα, λευκά και μαύρα καλώδια. Ο λευκός μόλυβδος είναι προσαρτημένος στο ηλεκτρόδιο στον αγκώνα. Τα κόκκινα και μαύρα καλώδια είναι προσαρτημένα στα ηλεκτρόδια στην κοιλιά του δικέφαλου μυός. Σημείωση: ο κόκκινος μόλυβδος συνδέεται ψηλότερα στον δικέφαλο και ο μαύρος μόλυβδος συνδέεται χαμηλότερα στον δικέφαλο μυ. Τέλος, για να συνδέσετε τον αισθητήρα EMG στο Arduino συνδέστε τα κόκκινα και μαύρα καλώδια στην τροφοδοσία και τη γείωση. Το μοβ σύρμα πρέπει να μπει στον αναλογικό πείρο A0.

Βήμα 14: Κωδικοποίηση σωστού βιοαισθητήρα Rep

Τώρα που το κύκλωμα έχει ολοκληρωθεί, είναι έτοιμο για φόρτωση του κώδικα. Ο συνημμένος κώδικας είναι ο πλήρης κωδικός που χρησιμοποιείται για την ολοκλήρωση αυτού του έργου. Η παραπάνω εικόνα ως δείγμα της εμφάνισης του κώδικα μόλις ανοίξει. Όταν ο κώδικας λειτουργεί σωστά, θα προκύψουν τα εξής:

1. Τα σήματα EMG και goniometer διαβάζονται χρησιμοποιώντας τη λειτουργία analogRead ().

2. Χρησιμοποιώντας μια δήλωση if (), το πρόγραμμα ελέγχει εάν τα σήματα EMG και goniometer είναι μεγαλύτερα από τα αντίστοιχα όρια τους. Εάν και τα δύο σήματα είναι μεγαλύτερα, τότε μια επανάληψη προστίθεται στην οθόνη LCD και η πράσινη λυχνία LED ανάβει υποδεικνύοντας ότι η επανάληψη ολοκληρώθηκε. Εάν κάποιο από τα σήματα δεν πληρούν το όριο τους, η λυχνία LED σβήνει και δεν υπολογίζεται καμία επανάληψη.

3. Το σήμα στέλνει γρήγορα το σημείο δεδομένων, έτσι υπάρχει μια γραμμή κώδικα που ελέγχει πόσο χρόνο έχει περάσει μεταξύ των επαναλήψεων. Εάν έχει περάσει μισό δευτερόλεπτο από την προηγούμενη επανάληψη, θα μετρήσει μια νέα επανάληψη εφόσον πληρούνται τα όρια ΗΜΓ και γωνιομέτρου.

4. Στη συνέχεια, ο κώδικας ελέγχει εάν ο αριθμός των επαναλήψεων που ολοκληρώνονται είναι μεγαλύτερος ή ίσος με τον αριθμό των επαναλήψεων ανά σετ (ορίζουμε αυτήν την τιμή στις 10 επαναλήψεις ανά σετ). Εάν ο αριθμός επαναλήψεων είναι μεγαλύτερος ή ίσος με αυτήν την τιμή, το μπλε LED ανάβει υποδεικνύοντας ότι το σύνολο έχει ολοκληρωθεί.

5. Τέλος, ελέγξτε τον κωδικό εάν πατάτε το κουμπί. Εάν πατάτε το κουμπί, ο αριθμός των επαναλήψεων επαναφέρεται στο 0 και η οθόνη LCD ενημερώνεται ανάλογα.

Για να αποκτήσετε πρόσβαση σε αυτόν τον κώδικα στο GitHub, κάντε κλικ ΕΔΩ!

Βήμα 15: ΔΙΚΑΙΩΜΑ ΑΠΑΝΤΗΣΗ ΑΕΤΟΥ ΣΧΗΜΑΤΙΚΟ

Ακολουθεί ένα σχηματικό σχήμα αετού του ίδιου κυκλώματος στα παραπάνω βήματα. Όλα τα εξαρτήματα, εκτός από την οθόνη LCD, είναι κατευθείαν στο καλώδιο. Υπενθύμιση για την οθόνη LCD: ακολουθήστε προσεκτικά τα καλώδια που εμφανίζονται στο διάγραμμα. Ενώ οι ψηφιακοί ακροδέκτες στους οποίους πηγαίνει το καλώδιο δεν είναι σταθεροί, συνιστούμε να χρησιμοποιήσετε τη διαμόρφωση που χρησιμοποιήσαμε για απλότητα. Εάν οι ακίδες δεν ταιριάζουν με το καλώδιο που καθορίζεται στον κωδικό, το πρόγραμμα δεν θα εκτελεστεί σωστά. Σως χρειαστεί να κάνετε διπλό ή τριπλό έλεγχο, όλα είναι εκεί που πρέπει.

Βήμα 16: ΑΛΛΕΣ ΙΔΕΕΣ

Μια ιδέα που πρέπει να προωθήσουμε το λογισμικό είναι να προσθέσουμε διαφορετικές φάσεις στην οθόνη. Αυτές οι φράσεις θα εξαρτηθούν από τα δεδομένα που εισέρχονται στο πρόγραμμα. Για παράδειγμα, μόλις ο αριθμός των επαναλήψεων απέχει μία ή δύο επαναλήψεις από το τέλος του σετ, η οθόνη LCD θα μπορούσε να διαβάσει "Σχεδόν τελειωμένο" ή "Λίγες ακόμη!". Ένα άλλο παράδειγμα μπορεί να είναι μηνύματα που εξαρτώνται από το χρόνο. Εάν το dt δεν φτάσει στον ελάχιστο χρόνο μεταξύ των επαναλήψεων, η οθόνη θα μπορούσε να διαβάσει, "επιβραδύνει".

Μια άλλη ιδέα λογισμικού θα μπορούσε να είναι μια δυνατότητα αυτο-βαθμονόμησης. Αντί να χρειαστεί να ελέγξετε τη σειριακή οθόνη για να βρείτε το κατάλληλο όριο, ο κώδικας θα μπορούσε να το βρει για εσάς. Το επίπεδο κωδικοποίησης που απαιτείται για αυτό είναι απλώς πέρα από τις τρέχουσες γνώσεις μας, γι 'αυτό είναι μόνο μια περαιτέρω ιδέα.

Μια αναβάθμιση του υλικού θα μπορούσε να είναι η χρήση ποτενσιόμετρου για την οθόνη LCD αντί για διαχωριστή αντίστασης. Ο πείρος μέσω του οποίου διέρχεται ο διαχωριστής αντίστασης ελέγχει τη φωτεινότητα του κειμένου στην οθόνη. Η χρήση ενός ποτενσιόμετρου θα επέτρεπε στον χρήστη να μειώσει τη φωτεινότητα με έναν επιλογέα αντί να έχει ένα σταθερό επίπεδο φωτεινότητας.