Elektronetten (EMS): 5 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

Formålet med dette projekt var at fokusere på oprettelsen af en ny, beregningsmæssigt beriget "sensorisk udvidelse" til uddannelsesmæssige formål, hensigten er at sætte eleverne i stand til at designe og bygge deres egne sensoriske applikationer, og derved lære om forskellige datalogier og neurovidenskabelige emner. Den oprettede HCI -enhed kaldes elektronetten. Electronette er en armmonteret elektrisk muskelstimuleringsenhed til at udvide en følelse ved hjælp af elektroder og reagere med en taktil udgang for brugeren.

Dette materiale er baseret på arbejde understøttet af National Science Foundation under tilskud nr. 1736051.

Projektet blev udviklet i Craft Tech Lab ved University of Colorado Boulder.

Jeg tror, at den bedste måde at starte denne Instructable på er med applikationerne fra Electronette, som kan ses i videoen ovenfor. Med elektronetten ønskede jeg at give brugeren mulighed for at tilpasse fingerbevægelser med det formål at give brugeren mulighed for at spille instrumenter, de aldrig har stødt på før, for at give dem med en paraplegisk hånd muligheden for at have forudprogrammerede fingerkalisthenikrutiner, lære forskellige baseball pitching fingerpositioner, samt få enheden til at være en taktil outputenhed, der ligner vibrationsmotorer. Selvom disse alle er meget høje mål, tror jeg, at elektronetten har evnen til at opnå nogle af dem.

Som en EMS/TENS -enhed fuldender elektronetten et kredsløb ved hjælp af menneskekroppen, som afhængigt af spændingen kan få muskelgrupper til at trække sig ufrivilligt sammen; får fingre til at rykke, arme til at bevæge sig, hænder til at gribe og mere. Electronette er en relativt tilpasselig enhed, der tager en elektrisk strøm fra enten en TENS -enhed eller en håndlavet EMS -enhed (Hvis du bruger din egen enhed, skal du sørge for at starte med en meget lav strøm og altid bruge vekselstrøm). Du deler derefter signalet i to kanaler, den ene vil være (+) og den anden (-). Baseret på antallet af elektroder, du ønsker, forbinder du kanalerne til relæer. Relæerne styres af en Arduino. Endelig tilslutter du elektroderne til de andre terminaler på relæerne og implementerer koden.

Hvis du har spørgsmål, vil følge med i mit arbejde eller bare smide ideer rundt, kan du gøre det på min Twitter: @4Eyes6Senses.

ADVARSEL: Læs sikkerhedsadvarselsarket, der findes - her - før du bruger nogen form for enhed, der sender spænding gennem din krop, læs absolut, om du har implanteret elektronisk udstyr eller lignende medicinske bekymringer, og afgør, om du skal undgå, jeg synes EMS er cool men ikke så sejt. Bemærk, at denne instruktion kun er til armen. Jeg er på ingen måde ansvarlig for skader eller problemer, du modtager ved brug af denne enhed. Vær sikker ved at læse op på EMS og se, om der er nogen farer, der forhindrer dig i at bruge denne enhed.

Forbrugsvarer

En TENS/EMS -enhed (Dette kan være en hvilken som helst TENS- eller EMS -enhed, bare sørg for, at den har en "Normal" -tilstand og leveres med ledninger)

Multi-channel relay module (Til denne Instructable brugte jeg et 16 channel relay som kan findes her)

Arduino UNO eller Mega (afhænger af antallet af relæer)

2 brødbrætbusser

Rødt og blåt båndkabel

Dupont pin og hus kit

DC-DC boost step-up converter (For at drive relæerne)

Trin 1: Konfigurer relæer og kabler

Trin 1: Når du har valgt en EMS/TENS -enhed (til denne instruktion bruger jeg TENS 7000, men jeg har også brugt alternativer), skal du udskifte enderne på TENS -ledningen med hanstik. Gør dette igen med ethvert ekstra TENS -kabel, du har, men denne gang skal du klippe TENS -enhedens stikside, ikke stikkontakterne, du bruger dem senere.

Trin 2: Sæt de nye stik i hver en bus, sæt den ene pin i "+" og den anden i "-". Det er ligegyldigt hvilket kabel du vælger til VCC eller GND (figur 2).

Trin 3: Sæt kabler i "+" og "-" sider af bussen (figur 2, 3 og 4).

Trin 2: Opdel den aktuelle i to kanaler

Trin 1: Vælg et relæ, du vil bruge (til dette Instructable Jeg bruger et16 -kanalrelæ) (figur 1).

Trin 2: Sæt "+" buskablerne i relæets fælles terminal (midterste terminal), og gentag derefter med "-" buskablerne på relæerne på den anden side.

Trin 3: Brug de yderligere 2 mm stikkontakter, som du har skåret fra TENS -kablerne, og slut dem til NO -terminalen (højre terminal) (figur 2 & 3). Du kan oprette forbindelse til NC -terminalen (venstre terminal), du skal bare ændre koden senere.

Trin 3: Tilslut Arduino til relæer

Trin 1: Tilslut relæenhedens ben til Arduino ved hjælp af et regnbuekabel, vælg din egen pin -placering, husk bare at ændre koden for at afspejle dette.

Trin 2: Hvis du bruger 16 -kanals relæet, skal du bruge en ekstra strømkilde til relæet. tilslut Arduino 5V og GND (figur 2) til "in" siden til DC booster. Indstil boosterens output til 12V, og tilslut derefter booster til relækortet (figur 2).

Trin 4: Implementér kode og elektrodeplacering

Inkluderet er en nybegynderkode, der viser, hvordan du styrer elektronen med en sensor. Hvis du har ændret relæterminalerne, skal du vende HIGH og LOW -sætningerne. Mens Arduino er slukket, vil jeg foreslå, at du tænder for TENS -enheden og ser, hvilket niveau der fungerer bedst for enten dig eller den person, der bærer elektronen. Vær forsigtig med ikke at aktivere alle flere puder på én gang, da det kan være for meget for dig at håndtere, jeg anbefaler kun at aktivere et eller to sæt elektroder på én gang.

Efter at have uploadet koden på Arduino, vil du begynde at tilføje de elektroder, der styrer din arm. Jeg foreslår, at du læser op på menneskelig armfysiologi for at se, hvilke armmuskelgrupper du vil kontrollere (figur 1). Jeg har også inkluderet billeder af steder, hvor jeg har placeret elektrodepuder (figur 2, 3 og 4). Sørg for, at parret "+" og "-" pude forbliver på den samme arm, ikke del dem mellem flere dele af kroppen.

Du kan også bruge Electronette strengt som en taktil outputenhed. Hvis du indstiller din TENS -enhed lavt nok, skal du føle en fornemmelse, der ligner en vibrationsmotor, så prøv den!

Trin 5: Udført

Du har nu din helt egen elektronette!

Hvis du har nogle dybtgående spørgsmål, ønsker at lære om menneskelig forstørrelse, vil følge med i mit arbejde eller bare smide ideer rundt, bedes du gøre det på min Twitter:

@4Eyes6Senses Tak!