Rätt rep: 16 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:40

"Lyfter du ens bro?"

För nybörjare i gymmet kan det vara en skrämmande uppgift att lära sig lyfta. Övningarna känns onaturliga och varje rep känns misslyckad. För att göra saken värre, tillägg till obehaget är åskådare som smärtsamt stirrar på din dåliga teknik och usla armar.

Om den här ledsna scenen ser ut som dig, så är Right Rep biosensorn något för dig! För nybörjare med stora hjärnor som vill ha stora pojkar, hjälper Right Rep biosensorn att försäkra att du får rätt rep varje gång. Denna biosensor räknar bicepsrepetitioner och indikerar om du arbetar tillräckligt hårt och använder hela rörelseområdet. Med Right Rep lär du dig att rep rep.

Steg 1: Material och verktyg

Nedan följer en lista över material och verktyg för detta projekt:

Material

1. Arduino Uno MicroProcessor ($ 23,00)
2. Halvstor brödbräda (4 -pack - $ 5,99)
3. 16 segment LCD -skärm (2 -pack - $ 6,49)
4. BITalino EMG -sensor ($ 27,00)
5. 1 x 3 tillbehör (21,47 $)
6. Sensorkabel ($ 10,87)
7. 3 förgelade 3M engångselektroder (50 -pack - 20,75 $)
8. 4 220 Ohm motstånd (100 -pack - $ 6,28)
9. 1 10K Ohm motstånd (100 -pack - $ 5,99)
10. 1 potentiometer (10 -pack - $ 9,99)
11. Anslutningskablar (120 -pack - $ 6,98, inkluderar M/F, M/M och F/F)
12. 9V batteri (4 -pack - $ 13,98)
13. 2 gem (100 -pack - $ 2,90)
14. Scotch Mounting Putty ($ 1,20)
15. Bärbar ärm (köpt kompressionsärm eller så kan du klippa en ärm från en gammal skjorta)

Totalt: $ 162,89 (Detta är helt enkelt summan av priserna ovan. Priset per enhet för varje komponent borde vara mycket lägre)

Verktyg

Dator med Arduino -kodningsmöjligheter

Steg 2: Förberedelse och bakgrund

Innan du börjar koppla in din Right Rep -krets är det viktigt att ta dig tid att lära dig om åtgärdspotentialer och några grundläggande kretsar. Skelettmusklerna har två grundläggande egenskaper, de är upphetsade och sammandragbara. Spännande betydelse att de reagerar på stimulans och kontrakterbar betydelse att de kan producera spänning. Varje gång du lyfter en vikt blir muskelfibrerna upphetsade på grund av små spänningar över muskeln som kallas åtgärdspotentialer. The Right Rep övervakar dessa åtgärdspotentialer med hjälp av en elektromyogramsensor (EMG) för att säkerställa att dina muskler arbetar med full kapacitet. Mer information om EMG -sensorer finns här.

Erfarenhet av kabeldragning av elektriska kretsar bör räcka för omfattningen av denna svårhanterliga. För att göra den rätta rep -biosensorn måste du ansluta några enheter till kretsen. Huvudanordningarna är Arduino Uno -mikroprocessorn, 16 segment Liquid Cristal Display (LCD), BITalino EMG -sensor och hemlagad goniometer.

Arduino Uno -mikroprocessorn är en dator som fungerar som "hjärnan" i systemet. LCD -skärmen använder en 16 -segmentskärm för att indikera reps. EMG -sensorn mäter åtgärdspotentialerna enligt ovan. Slutligen använder den hemlagade goniometern en roterande potentiometer för att mäta hela rörelseområdet. Det gör detta genom att mäta den variabla utspänningen som ges av den ändrade potentiometermotståndet.

Efter att systemet är byggt måste det förses med kod. Detta projekt använder Arduino -kod. Innan du startar detta projekt bör du bekanta dig med LCD -biblioteket och andra användbara Arduno -koder som finns här. Koden som vi använde för detta projekt ligger på GitHub. Koden och laddas ner och användas för ditt eget projekt när som helst.

Steg 3: Säkerhet

Varning!

Right Rep -biosensorn är inte en medicinsk utrustning och ska inte användas som ersättning för medicinsk instrumentering. Rådgör med din läkare angående träning och lyft av tunga vikter innan du använder Right Rep biosensorn.

Right Rep är en elektrisk enhet som har potential för elektriska stötar. För att säkerställa att rätt representant är säker för alla bör följande säkerhetsåtgärder vidtas.

Här är några elektriska säkerhetstips att följa:

• Strömmen bör kopplas bort vid ändring av kretsar.
• Ändra inte kretsar med våt eller trasig hud
• Håll alla vätskor och andra ledande material borta från kretsen
• Använd inte elektriska apparater under åskväder eller i andra fall där strömspänningar har en högre frekvens än normalt.
• Detta system använder en EMG -sensor och elektrodkuddar. Se till att du följer korrekt elektrodplacering och säkerhetsriktlinjer som finns här.
• Anslut alla komponenter till jord. Detta säkerställer att det inte finns någon läckström som kan komma från enheten till dig.

Elektricitet är farligt, att följa dessa säkerhetsåtgärder säkerställer att din oföränderliga upplevelse blir trevlig och fri från fara.

Steg 4: Tips och tips:

Biosensorer kan vara oväntade saker, saker fungerar en sekund och nästa sekund misslyckas. Följande är några tips och tips för att få din Right Rep -sensor att fungera smidigt.

Felsökning:

• Om LCD -skärmen räknar reps när sammandragning inte sker, se till att elektroderna är ordentligt fastsatta på motivet med hjälp av tejp. Detta minskar oönskade rörelseartefakter. Om den förra fortfarande inte fungerar, överväg att ändra EMG -tröskeln i Arduino -koden.
• Rörelseomfånget varierar mellan varje användare. Detta kan orsaka att en rep vid ett helt rörelseområde inte räknas. För att ta hänsyn till variationen, justera goniometertröskeln för att ta hänsyn till denna förändring.
• LCD för att dämpa? Försök att öka ljusstyrkan genom att ändra motståndet på "Vo" -nålen. Eller testa det här exemplet för att se till att det fungerar som det ska.
• Om Arduino tappar ström, kontrollera om 9V -batteriet är urladdat.
• Om allt annat misslyckas, se till att alla ledningar är korrekt anslutna och säkert.

Tips:

• Det kan vara lätt att tappa koll på var ledningar går i en krets. Ett bra tips skulle vara att upprätta ett färgschema och vara konsekvent i hela ditt projekt. Till exempel att använda en röd tråd för positiv spänning och att använda svart ledning för jord.
• Lyft är för din personliga hälsa, låt inte andras åsikter påverka ditt träningspass!

Steg 5: Gör en hemlagad goniometer

För att göra en hemlagad goniometer måste du skaffa Scotch -monteringsspackel, en roterande potentiometer och 2 gem.

Steg 6: Sätta ihop allt

För att skapa goniometern, räta ut två gem. Vik sedan in urtavlan på potentiometern med monteringsspackel. Ta ett av de uträtade gemen och sätt in det i fästet. Detta kommer att vara det variabla goniometerbenet som rör sig med underarmen. För referensbenet fäst ett gem på potentiometerns bas med hjälp av monteringsspackel. Detta ben kommer att fixeras parallellt med bicepsen.

Steg 7: Komma igång

För att konstruera kretsen, börja med att koppla in ström och jord från Arduino Uno till proto-kortet.

Steg 8: Lägga till EMG och Goniometer

Koppla både EMG och goniometern till ström, jord och en analog stift. För diagrammet ovan representerar den lilla sensorn till vänster EMG och potentiometern representerar goniometern. Notera vilken stift varje sensor sitter i, vi har EMG i A0 och goniometern i A1.

Steg 9: Lägga till LED -utgångar

Anslut två lysdioder till jord och en digital stift. En lysdiod indikerar när en rep är klar och den andra lysdioden indikerar när en uppsättning är klar. Observera den digitala stift som varje lysdiod är in för kodningsdelen. Vi har en lysdiod som går till stift 8 och den andra till stift 9. Varje lysdiod ska kopplas till jord med ett 220Ohm motstånd.

Steg 10: Lägga till en digital displayutgång

För att lägga till den digitala displayen, följ noggrant kablarna som tillhandahålls ovan. En motståndsdelare går genom den tredje stiftet från vänster. Ett 10K Ohm -motstånd går från strömmen också nämnda stift och ett 220Ohm -motstånd går från samma stift till jord.

Steg 11: Lägga till en knapp

Placera en knapp på fotokortet som visas på bilden ovan. Förse knappen med ström och jorda den med en 220 Ohm resistor. Kör utmatningen av knappen till en digital stift (vi använde stift 7).

Steg 12: Montering av goniometern och trådtillbehör

När konstruktionen av goniometern är klar är du redo att fästa goniometern på kompressionshylsan. Detta görs genom att väva de uträtade gemen i kompressionshylsan. För goniometerns variabla ben, fäst på potentiometerratten, väv gemet parallellt med underarmen. På liknande sätt, för referensbenet, anslutet till basen av potentiometern, väver gemet parallellt med bicep.

För att sedan ansluta goniometern till din krets använder du 9 hona till manliga bygelkablar. Potentiometerns två utspridda sidor är anslutna till ström och jord. Potentiometerns enda utspridda sida är ansluten till analog ingång A1.

Steg 13: EMG -elektrodplacering

För att integrera BITalino EMG -sensorn med Arduino är det första steget rätt placering av elektroder. 3 elektrodkuddar kommer att behövas. Två elektroder placeras längs bicepsmuskelns mage och en placeras på armbågen. För att köra teserna är elektroderna till Bitalino röda, vita och svarta ledningar. Den vita ledningen är fäst vid elektroden på armbågen. De röda och svarta ledningarna är fästa vid elektroderna på bicepsmuskelns mage. Obs: den röda ledningen är ansluten högre på bicepsen och den svarta kabeln är ansluten lägre på bicepsen. Slutligen, för att ansluta EMG -sensorn till Arduino, anslut de röda och svarta ledningarna till ström och jord. Den lila tråden ska gå in i analog stift A0.

Steg 14: Kodning Right Rep Biosensor

Nu när kretsen är klar är den redo att ladda upp kod. Den bifogade koden är hela koden som används för att slutföra projektet. Bilden ovan som ett exempel på hur koden ska se ut när den öppnats. När koden fungerar korrekt kommer följande att inträffa:

1. EMG- och goniometersignalerna läses med funktionen analogRead ().

2. Med hjälp av ett if () -uttalande kontrollerar programmet om EMG- och goniometersignalerna är större än deras respektive tröskelvärden. Om båda signalerna är större, läggs en rep till till LCD -displayen och den gröna lysdioden tänds för att indikera att en repetition har slutförts. Om någon av signalerna inte når sin tröskel, slocknar lysdioden och ingen rep räknas.

3. Signalen skickar snabbt in datapunkten så det finns en kodrad som kontrollerar hur lång tid som har gått mellan reps. Om en halv sekund har klistrats in sedan föregående rep kommer den att räkna en ny rep så länge EMG- och goniometertrösklarna är uppfyllda.

4. Därefter kontrollerar koden om antalet reps som slutförts är större än eller lika med antalet reps per set (vi anger detta värde till 10 reps per set). Om reptalet är större än eller lika med detta värde tänds den blå lysdioden för att indikera att uppsättningen har slutförts.

5. Slutligen kontrollerar koden om knappen trycks in. Om du trycker på knappen ställs reptalet tillbaka till 0 och LCD -skärmen uppdateras i enlighet därmed.

För att komma åt den här koden i GitHub, klicka HÄR!

Steg 15: RIGHT REP EAGLE SCHEMATIC

Här är en örnschematisk av samma kretsbyggnad i stegen ovan. Alla komponenter, förutom LCD -skärmen, är raka fram till kabeln. En påminnelse för LCD -displayen: följ noga ledningarna som visas i diagrammet. Även om de digitala stiften som varje tråd går till inte är fixade, rekommenderar vi att du använder konfigurationen vi använde för enkelhetens skull. Om stiften inte matchas med kabeln som anges i koden kommer programmet inte att fungera korrekt. Du kan behöva dubbel- eller trippelkolla att allt är där det ska vara.

Steg 16: YTTERLIGARE IDÉER

En idé vi har för att främja programvaran är att lägga till olika faser i displayen. Dessa fraser skulle vara beroende av data som kommer in i programmet. Till exempel, när repräkningen är ett eller två reps bort från uppsättningen, kan LCD -skärmen läsa "Nästan klar" eller "Bara några fler!". Ett annat exempel kan vara tidsberoende meddelanden. Om dt inte når min tid mellan reps kan displayen läsa "sakta ner".

En annan programvaruidé kan vara en självkalibreringsfunktion. Istället för att behöva kontrollera den seriella bildskärmen för att hitta en lämplig tröskel, kan koden hitta den åt dig. Kodningsnivån som krävs för detta är helt enkelt bortom vår nuvarande kunskap, varför det bara är en ytterligare idé.

En uppgradering för hårdvaran kan vara att använda en potentiometer för LCD -skärmen istället för en motståndsdelare. Stiftet som motståndsdelaren löper genom styr ljusstyrkan på texten på displayen. Användning av en potentiometer skulle göra det möjligt för användaren att dämpa ljusstyrkan med en ratt istället för att ha en fast ljusstyrka.