Elektronetten (EMS): 5 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:37

Syftet med detta projekt var att fokusera på skapandet av nya, beräkningsmässigt berikade "sensoriska förlängningar" för utbildningsändamål, avsikten är att göra det möjligt för eleverna att designa och bygga sina egna sensoriska applikationer, och därigenom lära sig om olika datavetenskap och ämnen inom neurovetenskap. Den skapade HCI -enheten kallas elektronen. Electronette är en armmonterad elektrisk muskelstimuleringsanordning för att förlänga en känsla med hjälp av elektroder och svara med en taktil utgång för användaren.

Detta material är baserat på arbete som stöds av National Science Foundation under bidrag nr 1736051.

Projektet utvecklades i Craft Tech Lab vid University of Colorado Boulder.

Jag tror att det bästa sättet att starta denna instruerbara är med applikationerna på Electronette, som kan ses i videon ovan. Med elektronetten ville jag tillåta användaren att anpassa fingerrörelser med målet att låta användaren spela instrument som de aldrig har stött på tidigare, för att ge dem med en paraplegisk hand möjlighet att ha förprogrammerade rutiner för fingercalisthenics, lära sig olika baseballpekande fingerpositioner, samt få enheten att vara en taktil utmatningsenhet som liknar vibrationsmotorer. Även om dessa är mycket höga mål, tror jag att elektronetten har förmågan att uppnå några av dem.

Som en EMS/TENS -enhet slutför elektronen en krets som använder människokroppen, vilket beroende på spänningen kan få muskelgrupper att dra ihop sig ofrivilligt; får fingrar att rycka, armar att röra sig, händer att greppa och mer. Electronetten är en relativt anpassningsbar enhet som tar en elektrisk ström från antingen en TENS -enhet eller en handgjord EMS -enhet (Om du använder din egen enhet, se till att starta med en mycket låg ström och alltid använda växelström). Du delar sedan upp den signalen i två kanaler, en kommer att vara (+) och den andra (-). Baserat på antalet elektroder du vill ansluta kanalerna till reläer. Reläerna kommer att styras av en Arduino. Slutligen ansluter du elektroderna till de andra terminalerna på reläerna och implementerar koden.

Om du har några frågor, vill hänga med i mitt arbete eller bara slänga idéer, vänligen gör det på min Twitter: @4Eyes6Senses.

VARNING: Läs säkerhetsvarningsbladet som finns - här - innan du använder någon typ av enhet som skickar spänning genom din kropp, läs definitivt om du har implanterade elektroniska enheter eller liknande medicinska problem och avgör om du ska undvika, jag tycker att EMS är coolt men inte så coolt. Observera att denna instruktion endast är för armen. Jag är inte på något sätt ansvarig för eventuella skador eller problem du får från att använda den här enheten. Var säker på att läsa igenom EMS och se om det finns några faror som hindrar dig från att använda den här enheten.

Tillbehör

En TENS/EMS -enhet (detta kan vara vilken TENS- eller EMS -enhet som helst, se bara till att den har ett "normalt" -läge och levereras med ledningar)

Flerkanalig relämodul (för denna instruerbara använde jag ett 16-kanals relä som finns här)

Arduino UNO eller Mega (beror på antalet reläer)

2 brödbrädbussar

Röd och blå bandkabel

Dupontstift och höljesats

DC-DC boost steg-omvandlare (för att driva reläerna)

Steg 1: Konfigurera reläer och kablar

Steg 1: Efter att du har valt en EMS/TENS -enhet (för den här instruktionsboken använder jag TENS 7000, men jag har också använt alternativ), byt ut ändarna på TENS -ledningen mot hankontakter. Gör detta igen med en extra TENS -kabel du har, men den här gången skär du TENS -enhetens pluggsida, inte stiftkontakterna, du kommer att använda dem senare.

Steg 2: Anslut de nya kontakterna till en buss var, anslut en stift till "+" och den andra till "-". Det spelar ingen roll vilken kabel du väljer för VCC eller GND (figur 2).

Steg 3: Anslut kablar till "+" och "-" sidorna på bussen (figur 2, 3 och 4).

Steg 2: Dela strömmen i två kanaler

Steg 1: Välj ett relä som du vill använda (för detta instruerbara jag använder a16 -kanalrelä) (figur 1).

Steg 2: Anslut busskablarna "+" till reläets gemensamma terminal (mittplint), upprepa sedan med "-" busskablarna på reläerna på andra sidan.

Steg 3: Använd de ytterligare 2 mm stiftkontakterna som du har klippt från TENS -kablarna och anslut dem till NO -uttaget (höger terminal) (figur 2 & 3). Du kan ansluta till NC -terminalen (vänster terminal), du behöver bara ändra koden senare.

Steg 3: Anslut Arduino till reläer

Steg 1: Anslut reläenhetens stift till Arduino med en regnbågskabel, välj gärna din egen stiftplacering, kom bara ihåg att ändra koden för att återspegla detta.

Steg 2: Om du använder 16 -kanalsreläet behöver du en extra strömkälla för reläenheten. anslut Arduino 5V och GND (figur 2) till "in" -sidan för DC -booster. Ställ in förstärkarens utgång på 12V och anslut sedan förstärkaren till reläkortet (figur 2).

Steg 4: Implementera kod och elektrodplacering

En nybörjarkod ingår för att visa hur du styr elektronen med en sensor. Om du bytte reläterminaler måste du vända på HIGH och LOW -satserna. Medan Arduino är avstängd föreslår jag att du slår på TENS -enheten och ser vilken nivå som fungerar bäst för dig eller den som bär elektronen. Var försiktig så att du inte aktiverar alla flera kuddar samtidigt, eftersom det kan vara för mycket för dig att hantera, jag rekommenderar att du bara aktiverar en eller två uppsättningar kuddar samtidigt.

När du har laddat upp koden på Arduino vill du börja lägga till elektroderna som styr din arm. Jag föreslår att du läser om mänsklig armfysiologi för att se vilka armmuskelgrupper du vill kontrollera (figur 1). Jag har också inkluderat bilder på platser där jag har placerat elektrodkuddar (figur 2, 3 och 4). Se till att paret "+" och "-" pad sitter kvar på samma arm, dela dem inte mellan flera delar av kroppen.

Du kan också använda Electronette strikt som en taktil utmatningsenhet. Om du ställer in din TENS -enhet tillräckligt lågt bör du känna en känsla som liknar en vibrationsmotor, prova den!

Steg 5: Klar

Du har nu din alldeles egna Electronette!

Om du har några fördjupade frågor, vill lära dig om mänsklig förstärkning, vill hänga med i mitt arbete eller bara slänga med idéer, gör det på min Twitter:

@4Eyes6Senses Tack!