Neurobots Battle Royale: Muscle-Controlled Combat Hexbugs: 7 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Αυτό το σεμινάριο δείχνει τον τρόπο χρήσης των δεδομένων EMG που μεταδίδονται μέσω υλικού OpenBCI και του GUI OpenBCI για τον έλεγχο των ενεργειών ενός Hexbug. Οι δυνατότητες μάχης αυτών των hexbugs μπορούν στη συνέχεια να ελεγχθούν από τη δική σας μυϊκή συμβολή και θα μπορείτε να συμμετέχετε σε δικούς σας αγώνες Hexbug!

Χρήσιμες δεξιότητες στο παρασκήνιο:

• Γνώση προγραμματισμού Arduino ή C

  Arduino Basics

• Πώς να ρυθμίσετε το OpenBCI Headband Kit με Cyton ή Ganglion

  Αυτό θα σας βοηθήσει να ρυθμίσετε και να εργαστείτε με τους πίνακες OpenBCI

• Ροή δεδομένων EMG με OpenBCI

Κάποιες βασικές γνώσεις σχετικά με τα δεδομένα ΗΜΓ

Προμήθειες

• Σκεύη, εξαρτήματα

  • Ένας υπολογιστής που πληροί τις απαιτήσεις συστήματος GUI
  • Hexbug 2.0 Dual Pack
  • Ηλεκτρόδια στερεού πηκτώματος EMG/ECG αφρού (30/πακέτο)
  • Καλώδια Ηλεκτροδίων EMG/ECG Snap
  • OpenBCI Cyton Board ($ 500) ή Ganglion Board ($ 200)
  • 20 καλώδια άλτης αρσενικού-αρσενικού
  • Breadboard
  • Αντίσταση 10 x 10kΩ
  • Arduino Genuino Uno
  • Προαιρετικά 5 LED (για σύνδεση για εντοπισμό σφαλμάτων)

• Λογισμικό

  • OpenBCI GUI
  • Το Arduino IDE
  • Παρέχεται Κωδικός

• Οδηγοί έναρξης OpenBCI

  • OpenBCI GUI
  • Ganglion ή Cyton

Βήμα 1: Κολλήστε καλώδια βραχυκυκλωτήρων στον ελεγκτή

1.1 Αφαιρέστε το καπάκι του ελεγκτή

Αφαιρέστε το διαφανές πλαστικό περίβλημα σφίγγοντας ένα επίπεδο κατσαβίδι ή άλλο εργαλείο στις τέσσερις γλωττίδες ασφάλισης του ελεγκτή. Κρατήστε το συρόμενο κανάλι-διακόπτη και την ίδια τη θήκη. Όλα τα άλλα κουμπιά μπορούν να απορριφθούν.

Αφαιρέστε τα κολλημένα κουμπιά και απορρίψτε τα. Επίσης, αποκολλήστε το κουμπί "Φωτιά" και απορρίψτε.

1.2 Συγκόλληση σε καλώδια βραχυκυκλωτήρων

Στη συνέχεια, κολλήστε καθένα από τα καλώδια άλματος αρσενικού-αρσενικού στους μικρούς, εσωτερικούς κύκλους όπου ήταν τα κουμπιά εμπρός, πίσω, αριστερά και δεξιά. Επίσης συγκολλήστε συνδέσεις στο αφαιρούμενο καλώδιο πυρκαγιάς και τον πείρο γείωσης στα αριστερά του.

1.3 Αντικαταστήστε το καπάκι του ελεγκτή

Χρησιμοποιώντας ψαλίδι ή ένα μαχαίρι βοηθητικής χρήσης, κόψτε κομμάτια από το διαφανές πλαστικό καπάκι που θα επηρεάσουν τη θέση των καλωδίων βραχυκυκλωτήρα και τοποθετήστε το ξανά στο χειριστήριο, διατηρώντας τον διακόπτη καναλιού στη θέση του.

Επαναχρησιμοποιούμε το καπάκι έτσι ώστε ο συρόμενος διακόπτης καναλιών να παραμένει αποτελεσματικά σε επαφή με τα αγώγιμα μπαλώματα στον πίνακα.

Βήμα 2: Δημιουργία Εγκατάστασης Breadboard Setup and Connect Controller

Αναδημιουργήστε τη ρύθμιση όπως φαίνεται παραπάνω.

Εξήγηση:

2.1 Τοποθετήστε τις καρφίτσες του ελεγκτή στο Breadboard

Κάθε εντολή θα βρίσκεται στη δική της σειρά. Τοποθετήστε κάθε καρφίτσα στη δική της σειρά στο εσωτερικό τμήμα του breadboard. Από πάνω προς τα κάτω, η σειρά αυτών θα πρέπει να είναι Δεξιά, Αριστερά, Εμπρός, Φωτιά.

2.2 Προσθήκη αντιστάσεων

Αφού εισαγάγετε αυτούς τους πείρους, προσθέστε μια αντίσταση 10KΩ που γεφυρώνει τις δύο πλευρές της σανίδας. Αυτό διορθώνει την ποσότητα ρεύματος που πηγαίνει σε κάθε καρφίτσα, γεγονός που επιτρέπει στο σφάλμα να λειτουργεί σωστά.

2.3 Προσθήκη σφάλματος Έλεγχος LED

Για σκοπούς απεικόνισης, σε αυτό το σημείο μπορούμε επίσης να προσθέσουμε ένα LED. Η άνοδος της λυχνίας LED θα πρέπει να ευθυγραμμίζεται με τον πείρο ελέγχου και την αντίσταση και η κάθοδος βρίσκεται σε ξεχωριστή γραμμή της σανίδας. Συνδέστε μια άλλη αντίσταση από τη γραμμή της καθόδου στο έδαφος του ψωμιού. Λάβετε υπόψη ότι αυτό το βήμα είναι προαιρετικό, αλλά μπορεί να βοηθήσει στην αντιμετώπιση τυχόν σφαλμάτων με το κύκλωμα.

2.4 Συνδέστε τη ρύθμιση με το Arduino

Τέλος, προσθέστε ένα άλλο καλώδιο βραχυκυκλωτή για να συνδέσετε κάθε σειρά σε έναν πείρο Arduino. Είναι σημαντικό να αντιστοιχούν ως εξής:

3 - Φωτιά 4 - Εμπρός 5 - Αριστερά 6 - Δεξιά

Βήμα 3: Δοκιμή με ροή συνθετικών δεδομένων

3.1 Μεταφόρτωση δείγματος κώδικα στον πίνακα

Αφού κατεβάσετε τον κωδικό που μας παρέχετε, ανοίξτε στο Arduino. Συνδέστε τον πίνακα στον φορητό υπολογιστή σας και βεβαιωθείτε ότι τον έχετε επιλέξει ως θύρα από το αναπτυσσόμενο μενού Εργαλεία. Στη συνέχεια, ανεβάστε τον κωδικό σας στον πίνακα Arduino.

3.2 Άνοιγμα συνθετικής ροής

8 Κανάλια θα λειτουργήσουν καλά για αυτό το παράδειγμα. Κάντε κλικ στο "Έναρξη συστήματος" για να συνεχίσετε.

Μόλις ανοίξετε το GUI, απενεργοποιήστε τα κανάλια 6-8.

3.3 Ρύθμιση widget δικτύωσης

Ανοίξτε και ρυθμίστε το Widget δικτύωσης όπως φαίνεται στην εικόνα, χρησιμοποιώντας τη σειριακή λειτουργία. Θέλουμε ο τύπος δεδομένων να είναι "EMG".

Επίσης, σημειώστε ότι ο ρυθμός baud στο σκίτσο του Arduino είναι 57600, οπότε επιλέγουμε 57600 από το αναπτυσσόμενο μενού Baud.

Βεβαιωθείτε ότι έχετε επιλέξει τη σωστή θύρα για το Arduino. Είναι η ίδια θύρα που χρησιμοποιήσαμε για να ανεβάσουμε το σκίτσο στο Arduino. Εάν χρησιμοποιείτε Mac/Linux, θα πρέπει να φέρει την ετικέτα "usbmodem"-διαφορετικό από τον πίνακα OpenBCI που θα φέρει την ετικέτα "usbserial".

Μόλις επιβεβαιώσετε ότι όλες οι πληροφορίες είναι σωστές, πατήστε έναρξη!

3.4 Δοκιμές εκτέλεσης

Δεδομένου ότι τα συνθετικά δεδομένα είναι πολύ πιο δύσκολο να ελεγχθούν, τροποποιήστε τις ρυθμίσεις στο γραφικό στοιχείο EMG έως ότου τα τετράγωνα είναι αρκετά ασταθή για να περάσουν την τιμή κατωφλίου που απαριθμείται στον κώδικα. Εάν αυτό δεν είναι αρκετό, μπορεί να σας συμφέρει να αλλάξετε την τιμή κατωφλίου στον κώδικα και να το ανεβάσετε ξανά στον πίνακα.

Μπορεί επίσης να σας βοηθήσει να απενεργοποιήσετε όλα τα κανάλια εκτός από ένα τη φορά και να δοκιμάσετε κάθε εντολή μία προς μία για να βεβαιωθείτε ότι όλοι κάνουν αυτό που υποτίθεται ότι κάνουν. Μόλις επιβεβαιώσετε ότι όλα λειτουργούν καλά, τότε μπορείτε να προχωρήσετε σε πραγματικά δεδομένα.

Βήμα 4: Ρυθμίστε τον πίνακα και τα ηλεκτρόδια OpenBCI

Υπάρχουν δύο κατευθύνσεις που μπορεί να ακολουθήσει: ένα άτομο που ελέγχει και τις 5 εντολές ή πολλά άτομα που ελέγχουν διαφορετικές εντολές το καθένα. Αυτό θα διαφοροποιήσει τον τρόπο με τον οποίο γίνεται αυτό.

Επιλογή Α: Ένα άτομο που ελέγχει και τις πέντε εντολές

Απλώς ακολουθήστε τις οδηγίες σε αυτό το σεμινάριο EMG Setup από την τεκμηρίωση OpenBCI εδώ.

Επιλογή Β: Πολλαπλοί άνθρωποι που ελέγχουν διαφορετικές εντολές

Ακολουθήστε το σεμινάριο EMG Setup από τον ιστότοπο OpenBCI, αλλά με μία τροποποίηση: πρέπει να συνδυάζονται πολλαπλοί λόγοι.

Για να το κάνετε αυτό, κόψτε περίπου 3 ίντσες από αρσενικά σύρματα πείρου και το άκρο ενός θηλυκού πείρου και αφαιρέστε μια ίντσα καουτσούκ από τα άκρα για να εκθέσετε τα καλώδια μέσα. Επαναλάβετε αυτό για όσα αρσενικά καλώδια είναι απαραίτητα για να δώσετε σε κάθε άτομο μια ξεχωριστή γείωση. Συνδέστε αυτά τα εκτεθειμένα άκρα μαζί και τα περιέχει μέσα σε ένα κομμάτι σωλήνα που συρρικνώνεται με θερμότητα.

Βήμα 5: Συνδεθείτε με πραγματικά δεδομένα

Τώρα, επιστρέψτε στο σπίτι GUI και επιλέξτε LIVE (από Cyton) ή LIVE (από Ganglion) - ανάλογα με τον πίνακα που χρησιμοποιείτε - ως πηγή δεδομένων.

Από εδώ, ανοίξτε το widget EMG και το widget δικτύωσης και ξεκινήστε τη ροή ακριβώς όπως είχαμε πριν. Τώρα, τα δεδομένα θα πρέπει να ρέουν από τη ζωντανή εισαγωγή σας!

Βήμα 6: Μάχη

Με όλα έτοιμα, είστε έτοιμοι για μάχη. Εάν έχουν δημιουργηθεί δύο ρυθμίσεις, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τα χειριστήρια για μάχη.

Λάβετε υπόψη ότι τα ρομπότ πρέπει να ενεργοποιούνται ένα κάθε φορά, προκειμένου να διασφαλιστεί ότι τα σήματα συλλέγονται από δύο μοναδικές πηγές.

Κάθε hexbug έχει τρεις ζωές και αφού περάσουν όλα αυτά, απλώς πατήστε το κουμπί λειτουργίας για να επαναφέρετε τις βαθμολογίες.

Διασκεδάστε και παλέψτε!

Βήμα 7: Αντιμετώπιση προβλημάτων - Κωδικός ελέγχου πληκτρολογίου

Εάν αντιμετωπίζετε προβλήματα με τη ρύθμιση της πλακέτας σας και θέλετε να την ελέγξετε χρησιμοποιώντας μόνο την είσοδο πληκτρολογίου, κατεβάστε αυτόν τον κωδικό για να χρησιμοποιήσετε την ενσωματωμένη σειριακή οθόνη Arduino για τον έλεγχο του κυκλώματός σας. Αυτό θα σας επιτρέψει να απομονώσετε κάθε ενέργεια και να προσδιορίσετε εάν το πρόβλημα που αντιμετωπίζετε προέρχεται από τη φυσική ρύθμιση Arduino ή από τα δεδομένα.