Somatic - Datahandske til den virkelige verden: 6 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Neodymcylindermagneter med 4 mm diameter Neodymcylindermagneter med en diameter på 4 mm Somatic er et bærbart tastatur og en mus, der er behagelig, uhindret og klar til brug hele dagen. Den er fyldt med al hardware til at omsætte håndtegn og bevægelser til handlinger, som den somatiske komponent i en trylleformel i Dungeons and Dragons.

For de mest opdaterede designfiler, kode og hjælpeprogrammer kan du besøge projektsiden på GitHub.

Hver kno har en Hall -sensor, og det første segment af hver finger har en magnet. Bøjning af en finger drejer sin magnet ud af position, så Somatic kan kortlægge din hånd.

En EM7180SFP IMU nær tommelfingeren giver 9-graders sporing. Til sidst vil dette give dig mulighed for at flytte en musemarkør ved at pege og skrive bogstaver ved at tegne dem i luften.

Somatic er stadig et tidligt projekt og vil være et udfordrende byggeri for erfarne producenter.

Det somatiske projekts prioriteter er:

• Styr enhver bærbar computer med et head-up display
• Klar til brug hele dagen, med det samme, uden internet
• Forårsager ikke træthed eller forstyrrer andre opgaver
• Hurtig nok til at foretage en hurtig søgning på mindre end 10 sekunder

Somatiske vil ikke:

• Gengiv din hånd i 3D-rum
• Lad dig skrive på et virtuelt tastatur
• Brug overhovedet alle cloud -tjenester

Somatic -projektet er MIT -licenseret, copyright 2019 Zack Freedman og Voidstar Lab.

Tak til Alex Glow for at modellere Somatic!

Forbrugsvarer

• 4x tre-bly JST seler
• 4x A3144 Hall -sensorer
• Mindst 4 10 mm x 4 mm neodymcylindermagneter
• Et par vægtløfteres halve handsker
• 1/8 "paracord
• 1/8 "eller 3/16" varmekrympeslange
• PLA eller PETG filament
• TPU filament
• 4x 6 mm M2,5 skruer
• 4x 8 mm M2,5 skruer
• 8x M2,5 møtrikker
• 1x 303040 Li-Ion batteri
• Elektroniske komponenter (se skematisk i depot)
• Stripboard
• Lodde
• Strandet tråd, gerne silikoneisoleret og fleksibel
• Buskabel, til konstruktion af stribet kredsløb
• Anbefalet: Mannequin hånd

Du skal have adgang til en printer, der kan udskrive både et stift materiale som PLA og et fleksibelt materiale som TPU.

Trin 1: Trin 1: Konstruer hallsensorerne

Klon eller download Somatic GitHub -repoen, og indlæs din 3D -printer med stift filament.

Print:

• 4x Hallholder.stl
• 4x Hall Cover.stl

Klip ledningerne på en A3144 -sensor til omkring 3 mm.

Jam det ind i et JST -selestik, som vist ovenfor. Bemærk sensorens og stikets retning.

Tråd selen gennem en hallholder som vist. Stikket og sensoren skal bundes ud og være helt forsænket i hallholderen.

Skær en del af paracord omtrent samme længde som JST -selens ledning. Fjern dens indre strenge, og slip det 'rensede' paracord over tråden.

Skær et stykke varmekrymp, der er ca. 10 mm langt, og træk det helt ned på tråden, næsten helt ind i hallholderen. Krymp det, så det forsegler paracordens fibre, og skub det ind i hallholderen. Det skal sidde tæt.

Skær et andet stykke varmekrymp, der er ca. 10 mm langt, og brug det til at forsegle den anden ende af paracordet, så der er ca. 20 mm eksponeret ledning tilbage. Den sammenbyggede parakord beskytter ledningerne uden at begrænse din bevægelse.

Skub et Hall Cover på Hall Holder for at forsegle sensoren og stikket indeni. Friktion bør holde den på plads, men du skal muligvis påføre en klat lim.

Gentag tre gange mere for at oprette dit sæt Hall -sensorer.

Trin 2: Trin 2: Konstruer IMU

Brug stift filament til at udskrive:

• 1x IMU Holder.stl
• 1x IMU Cover.stl

Loddekabler til VCC-, SDA- og SCL -puderne på EM7180SFP -modulet. Lod en anden ledning til GND, bro den til SA0 -puden. Host_Int -pad bruges ikke. Jeg anbefaler stærkt farvekodning af ledningerne for at undgå forvirring senere.

Ligesom Hall -sensorerne skal du indsætte IMU -enheden i IMU -holderen, bund den ud, hyl ledningerne med renset paracord og påfør varmekrymp.

Tryk på eller lim IMU-dækslet på IMU-holderenheden.

Trin 3: Trin 3: Saml magneter og monter handskelementer

Udskriv fire i alt magnetholdere ved hjælp af stift filament. De nødvendige størrelser (kort, mellem og stor) afhænger af størrelsen på din handske - prøv at bruge den længste magnetholder på hver finger, der passer mellem din kno og enden af handsken.

Magnetholderne har ikke brug for støttemateriale.

Indsæt ikke magneter i magnetholderne endnu!

Læg den venstre handske på din hånd. Den rigtige handske bruges ikke i dette projekt.

Flyt finger for finger, placer en Hall -sensorenhed og magnetholder og marker deres positioner.

• Sensoren og magnetholderen skal næsten røre, når din hånd er så åben som muligt.
• Hverken sensoren eller magnetholderen bør være på din kno, når du laver en stram knytnæve.
• Det er vigtigere, at sensoren og magnetholderen ikke er på din kno, end de er tæt på hinanden.

Marker en position for IMU'en over din tommelfinger.

Tag handsken af, og læg den på din mannequinhånd, hvis du har en. ANVEND IKKE lim til noget, du bærer!

Påfør kontaktcement på bunden af hver magnetholder, hallsensorenhed og IMU -samling. Påfør kontaktcement på de markerede områder af handsken. Lad klæbemidlet opsætte og samle din handske. Giv god tid til at limen hærder.

Jeg anbefaler stærkt at bruge kontaktcement. Det er det eneste klæbemiddel, jeg har brugt, der stærkt binder PLA til klud og læder.

Trin 4: Trin 4: Saml elektronikken

Brug stift filament til at udskrive Body.stl Det kræver støttemateriale.

Implementér kredsløbet, der er angivet i skematisk. Jeg ville ønske, at jeg kunne give bedre vejledning til dette trin, men jeg har ikke fundet et godt værktøj til at diagramme kredsløbskredsløb. På et tidspunkt erstatter jeg dette med et brugerdefineret printkort.

Du skal bygge hovedkortet på et stykke perfboard 36mm x 46mm, med en udskæring til Teensy. Det vil passe stramt.

Den vibrerende motor og dens driverkredsløb passer i det venstre rum, og Bluetooth Mate passer i det højre rum. Alle andre komponenter - Teensy, batteri, opladeregulator og anden elektronik - passer i det centrale rum.

Når du har bekræftet tilpasningen, loddes Hall -sensorerne og IMU på tavlen.

Test al elektronik grundigt, inden du går videre!

Trin 5: Trin 5: Final Assembly

Brug stift filament til at udskrive:

• 1x typeskilt.stl
• 2x kosmetisk tallerken. Stl
• 1x topplade. Stl
• 1x afbryder

Ingen af disse dele kræver støttemateriale.

Udskriv med fleksibel filament:

• 1x spændebånd. Stl
• 1x Holey Strap.stl
• 1x Loop Brother.stl

Remkomponenterne har brug for støttemateriale. Det er OK, hvis deres fjernelse efterlader sjuskede overflader - de understøttede områder er skjult inde i armbåndets krop.

Sæt en 2,5 mm møtrik i hver af de fire lommer omkring det centrale rum. Påfør en lille mængde kontaktcement på hver møtrik, så den ikke falder ud.

Saml handsken:

1. Brug Zap-a-Gap eller en anden cyanoacrylatlim af høj kvalitet til at montere typeskiltet og kosmetiske plader på toppladen. Lad limen hærde.
2. Placer afbryderen på SPDT -kontakten.
3. Monter toppladen. Det skal smække på plads. Sørg for at føre hall- og IMU -sensortråde ind i deres kanaler og forhindre dem i at blive krydset eller klemt.
4. Installer fire 6 mm M2.5 -skruer i de fire huller omkring typeskiltet. De bør parre sig med de møtrikker, du installerede tidligere.
5. Træk løkken på spændestroppen.
6. Indsæt remselementerne i hakkene på siderne af håndledsmodulet. Brug de resterende skruer og møtrikker til at fastgøre dem. Den venstre side er tykkere end den højre side og har brug for de længere 8 mm skruer.
7. Din Somatic handske er komplet!

Trin 6: Hvad er det næste?

Somatic-projektet er et igangværende arbejde. Målet er at erhverve prøver af hvert bogstav, så en TensorFlow Lite -model, der kører lokalt på handsken, kan registrere håndskrift. Dette er stadig langt væk, men du kan installere den medfølgende firmware for at streame data tilbage til en computer via Bluetooth eller USB.

Træningsværktøjet er fuldt funktionelt og kan hurtigt erhverve masser af testbevægelser. Snart tilføjer jeg muligheden for at træne et neuralt netværk mod de indsamlede data og overføre modellen til handsken.

Tak fordi du følger med! Jeg kan ikke vente med at se, hvor du tager Somatic -projektet.