Somatic - Datahandske för den verkliga världen: 6 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:39

Neodymcylindermagneter med 4 mm diameter Neodymcylindermagneter med en diameter på 4 mm Somatic är ett bärbart tangentbord och en mus som är bekväm, obehindrad och redo att bära hela dagen. Den är laddad med all hårdvara för att översätta handtecken och rörelser till handlingar, som den somatiska komponenten i en trollformel i Dungeons and Dragons.

För de mest uppdaterade designfilerna, koden och verktygen, besök projektsidan på GitHub.

Varje knog har en Hall -sensor, och det första segmentet av varje finger har en magnet. Att böja ett finger vrider sin magnet ur position, så att Somatic kan kartlägga din hand.

En EM7180SFP IMU nära tummen ger 9-graders spårning. Så småningom kan du flytta en musmarkör genom att peka och skriva bokstäver genom att rita dem i luften.

Somatic är fortfarande ett tidigt projekt och kommer att vara en utmanande byggnad för erfarna tillverkare.

Det somatiska projektets prioriteringar är:

• Kontrollera vilken bärbar dator som helst med en head-up-skärm
• Klar att använda hela dagen, direkt, utan internet
• Orsakar inte trötthet eller stör andra uppgifter
• Snabb nog att göra en snabb sökning på mindre än 10 sekunder

Somatic kommer inte att:

• Reproducera din hand i 3D-utrymme
• Låt dig skriva på ett virtuellt tangentbord
• Använd alla molntjänster alls

Somatic -projektet är MIT -licenserat, copyright 2019 Zack Freedman och Voidstar Lab.

Tack till Alex Glow för att modellera Somatic!

Tillbehör

• 4x JST-sele med tre ledningar
• 4x A3144 Hallsensorer
• Minst 4 10 mm x 4 mm neodymcylindermagneter
• Ett par tyngdlyftare halvhandskar
• 1/8 "paracord
• 1/8 "eller 3/16" krympslang
• PLA eller PETG -filament
• TPU -filament
• 4x 6 mm M2,5 skruvar
• 4x 8 mm M2,5 skruvar
• 8x M2,5 muttrar
• 1x 303040 Li-Ion-batteri
• Elektroniska komponenter (se schemat i förvaret)
• Stripboard
• Löda
• Strandad tråd, helst silikonisolerad och flexibel
• Busstråd, för konstruktion av kretskort
• Rekommenderas: skyltdocka

Du måste ha tillgång till en skrivare som kan skriva ut både ett styvt material som PLA och ett flexibelt material som TPU.

Steg 1: Steg 1: Konstruera hallsensorerna

Klona eller ladda ner Somatic GitHub repo och ladda din 3D -skrivare med styvt glödtråd.

Skriva ut:

• 4x Hallhållare.stl
• 4x Hall Cover.stl

Fäst ledningarna på en A3144 -sensor till cirka 3 mm.

Fäst den i en JST -sele -kontakt, som visas ovan. Notera sensorns och kontaktens riktning.

Trä selen genom en hallhållare enligt bilden. Kontaktdonet och sensorn ska bottna ut och vara helt infällda i hallhållaren.

Klipp en del av paracord ungefär lika lång som JST -selens tråd. Ta bort dess inre strängar och skjut det "rensade" parakordet över tråden.

Skär en bit värmekrymp ca 10 mm lång och trä den hela vägen ner i tråden, nästan hela vägen in i hallhållaren. Krympa den så att den tätar parakordets fibrer och skjut in den i hallhållaren. Det ska passa tätt.

Skär ytterligare en bit värmekrymp ca 10 mm lång och använd den för att täta den andra änden av parakordet och lämna cirka 20 mm exponerad tråd. Den hopbundna parakorden skyddar trådarna utan att begränsa din rörelse.

Skjut ett hallskydd på hallhållaren för att täta sensorn och kontakten inuti. Friktion bör hålla den på plats, men du kan behöva applicera en klick lim.

Upprepa tre gånger till för att skapa din uppsättning Hall -sensorer.

Steg 2: Steg 2: Konstruera IMU

Skriv ut med stel filament:

• 1x IMU -hållare. Stl
• 1x IMU Cover.stl

Lödtrådar till VCC-, SDA- och SCL -dynorna på EM7180SFP -modulen. Löd en annan tråd till GND och överbrygg den till SA0 -plattan. Host_Int -plattan används inte. Jag rekommenderar starkt att färgkoda trådarna för att undvika förvirring senare.

Precis som Hall -sensorerna, sätt in IMU -enheten i IMU -hållaren, botten ut den, hylsa trådarna med rensad paracord och applicera värmekrymp.

Tryck på eller lim IMU-locket på IMU-hållaren.

Steg 3: Steg 3: Montera magneter och montera handskelement

Skriv ut fyra totala magnethållare med stel filament. Vilka storlekar som behövs (kort, medium och stor) beror på storleken på din handske - försök att använda den längsta magnethållaren på varje finger som passar mellan din knog och änden av handsken.

Magnethållarna behöver inte stödmaterial.

Sätt inte i magneter i magnethållarna ännu!

Lägg vänster handske på din hand. Den högra handsken används inte i detta projekt.

Flytta finger för finger, placera en hallsensorenhet och magnethållare och markera deras positioner.

• Sensorn och magnethållaren ska nästan vidröra när din hand är så öppen som möjligt.
• Varken sensorn eller magnethållaren ska vara på knogarna när du gör en knytnäve.
• Det är viktigare att sensorn och magnethållaren inte sitter på din knog, än att de ligger nära varandra.

Markera en position för IMU ovanför tummen.

Ta av handsken och lägg den på din skyltdocka om du har en. ANVÄND INTE LIM PÅ NÅGOT DU BÄR!

Applicera kontaktcement på botten av varje magnethållare, hallsensormontering och IMU -enhet. Applicera kontaktcement på de markerade områdena på handsken. Låt limmet sätta upp och montera din handske. Tillåt gott om tid för limmet att härda.

Jag rekommenderar starkt att använda kontaktcement. Det är det enda lim som jag har använt som starkt binder PLA till tyg och läder.

Steg 4: Steg 4: Montera elektroniken

Använd styv filament, skriv ut Body.stl Det kräver stödmaterial.

Implementera kretsen som anges i schemat. Jag önskar att jag kunde ge bättre vägledning för detta steg, men jag har inte hittat ett bra verktyg för att diagramma kretskort. Vid något tillfälle kommer jag att ersätta detta med ett anpassat kretskort.

Du måste bygga huvudkortet på ett stycke perfboard 36mm x 46mm, med en utskärning för Teensy. Det kommer att passa tätt.

Den vibrerande motorn och dess drivkrets passar i det vänstra facket och Bluetooth Mate passar i det högra facket. Alla andra komponenter - Teensy, batteri, laddningsregulator och annan elektronik - passar i det centrala facket.

När du har bekräftat passformen, löd Hall -sensorerna och IMU på brädet.

Testa all elektronik noggrant innan du går vidare!

Steg 5: Steg 5: Slutmontering

Skriv ut med stel filament:

• 1x Typskylt. Stl
• 2x kosmetisk tallrik. Stl
• 1x topplatta. Stl
• 1x strömbrytare

Ingen av dessa delar kräver stödmaterial.

Skriv ut med flexibel filament:

• 1x spännrem. Stl
• 1x Holey Strap.stl
• 1x slinga Brother.stl

Remkomponenterna behöver stödmaterial. Det är OK om deras borttagning lämnar slarviga ytor - de stödda områdena är gömda inuti armbandets kropp.

Sätt i en 2,5 mm mutter i var och en av de fyra fickorna runt det centrala facket. Applicera en liten mängd kontaktcement på varje mutter så att den inte faller ut.

Montera handsken:

1. Använd Zap-a-Gap eller ett annat högkvalitativt cyanoakrylatlim för att montera märkskylten och kosmetiska plattorna på topplattan. Låt limet härda.
2. Sätt strömbrytaren på SPDT -omkopplaren.
3. Montera topplattan. Det ska snäppa på plats. Var noga med att leda hall- och IMU -sensortrådarna in i deras kanaler och förhindra att de korsas eller kläms.
4. Montera fyra 6 mm M2.5 -skruvar i de fyra hålen runt typskylten. De bör para sig med muttrarna du installerade tidigare.
5. Trä öglan på spännremmen.
6. Sätt i remselementen i skårorna på sidorna av armbandet. Använd de återstående skruvarna och muttrarna för att fästa dem. Vänster sida är tjockare än höger sida och behöver de längre 8 mm skruvarna.
7. Din Somatic -handske är komplett!

Steg 6: Vad är nästa?

Somatic-projektet är ett pågående arbete. Målet är att skaffa prover av varje bokstav, så en TensorFlow Lite -modell som körs lokalt på handsken kan upptäcka handstil. Detta är fortfarande långt kvar, men du kan installera den medföljande firmware för att strömma data tillbaka till en dator via Bluetooth eller USB.

Träningsverktyget är fullt fungerande och kan snabbt förvärva massor av testgester. Snart lägger jag till möjligheten att träna ett neuralt nätverk mot insamlade data och överföra modellen till handsken.

Tack för att du följer med! Jag kan inte vänta med att se vart du tar Somatic -projektet.