Điện thoại (EMS): 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Mục đích của dự án này là tập trung vào việc tạo ra "phần mở rộng giác quan" mới lạ, được làm giàu về mặt tính toán cho các mục đích giáo dục, mục đích là cho phép học sinh thiết kế và xây dựng các ứng dụng giác quan của riêng họ và làm như vậy sẽ học về khoa học máy tính khác nhau và các chủ đề khoa học thần kinh. Thiết bị HCI được tạo ra được gọi là Electronette. Electronette là một thiết bị kích thích cơ điện được gắn trên cánh tay để mở rộng cảm giác bằng cách sử dụng các điện cực và phản hồi bằng đầu ra xúc giác cho người dùng.

Tài liệu này dựa trên công trình được hỗ trợ bởi Quỹ Khoa học Quốc gia theo Khoản tài trợ số 1736051.

Dự án được phát triển trong Phòng thí nghiệm Công nghệ Thủ công tại Đại học Colorado Boulder.

Tôi nghĩ rằng cách tốt nhất để bắt đầu Có thể hướng dẫn này là với các ứng dụng của Electronette, có thể xem trong video ở trên. Với Electronette, tôi muốn cho phép người dùng tùy chỉnh các chuyển động của ngón tay với mục tiêu cho phép người dùng chơi các nhạc cụ mà họ chưa từng gặp trước đây, để cung cấp cho những người bị liệt nửa tay khả năng lập trình trước các thói quen tập luyện thể dục bằng ngón tay, tìm hiểu các vị trí ngón tay ném bóng chày khác nhau, cũng như đặt thiết bị là thiết bị đầu ra xúc giác tương tự như động cơ rung. Mặc dù đây đều là những mục tiêu rất cao cả, nhưng tôi tin rằng Electronette có khả năng đạt được một số mục tiêu trong số đó.

Là một thiết bị EMS / TENS, Electronette hoàn thành một mạch sử dụng cơ thể con người, tùy thuộc vào điện áp, có thể khiến các nhóm cơ co lại một cách không chủ ý; khiến ngón tay co giật, cánh tay cử động, bàn tay để cầm nắm và hơn thế nữa. Electronette là một thiết bị tương đối tùy chỉnh lấy dòng điện từ thiết bị TENS hoặc thiết bị EMS làm bằng tay (Nếu bạn sử dụng thiết bị của riêng mình, hãy đảm bảo khởi động ở dòng điện rất thấp và luôn sử dụng dòng điện xoay chiều). Sau đó, bạn chia tín hiệu đó thành hai kênh, một kênh sẽ là (+) và kênh kia (-). Dựa trên số lượng điện cực bạn muốn, bạn sẽ kết nối các kênh thành rơ le. Các rơ le sẽ được điều khiển bởi Arduino. Cuối cùng, bạn kết nối các điện cực với các đầu cuối khác trên rơ le và thực hiện mã.

Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, muốn cập nhật công việc của tôi hoặc chỉ đưa ra các ý tưởng, hãy làm như vậy trên Twitter của tôi: @ 4Eyes6Senses.

CẢNH BÁO: Vui lòng đọc bảng cảnh báo an toàn được tìm thấy ở đây- trước khi sử dụng bất kỳ loại thiết bị nào gửi điện áp qua cơ thể bạn, hãy chắc chắn đọc nếu bạn có bất kỳ thiết bị điện tử cấy ghép nào hoặc các mối quan tâm y tế tương tự và xác định xem bạn có nên tránh không, tôi nghĩ EMS rất tuyệt nhưng không phải là mát mẻ. Lưu ý rằng có thể hướng dẫn này chỉ dành cho cánh tay. Tôi không chịu trách nhiệm về bất kỳ thiệt hại hoặc vấn đề nào mà bạn nhận được khi sử dụng thiết bị này, hãy an toàn bằng cách đọc trên EMS và xem liệu có bất kỳ mối nguy hiểm nào ngăn bạn sử dụng thiết bị này hay không.

Quân nhu

Thiết bị TENS / EMS (Đây có thể là bất kỳ thiết bị TENS hoặc EMS nào, chỉ cần đảm bảo rằng nó có chế độ "Bình thường" và đi kèm với dây dẫn)

Mô-đun chuyển tiếp đa kênh (Đối với mô-đun có thể hướng dẫn này, tôi đã sử dụng một rơle 16 kênh có thể tìm thấy ở đây)

Arduino UNO hoặc Mega (phụ thuộc vào số lượng rơ le)

2 xe buýt breadboard

Cáp ruy băng đỏ và xanh

Bộ ghim và vỏ Dupont

Bộ chuyển đổi bước tăng cường DC-DC (Để cấp nguồn cho rơ le)

Bước 1: Thiết lập Rơle và Cáp

Bước 1: Sau khi bạn đã chọn thiết bị EMS / TENS (đối với Tài liệu hướng dẫn này, tôi đang sử dụng TENS 7000, nhưng tôi cũng đã sử dụng các lựa chọn thay thế), hãy thay thế các đầu của dây dẫn TENS bằng các đầu nối vỏ nam. Làm lại điều này với bất kỳ cáp TENS bổ sung nào mà bạn có, nhưng lần này hãy cắt mặt phích cắm của bộ TENS, không phải đầu nối chân, bạn sẽ sử dụng chúng sau này.

Bước 2: Cắm các đầu nối mới vào mỗi bus, cắm một chốt vào dấu "+" và chốt còn lại vào "-". Không quan trọng bạn chọn cáp nào cho VCC hay GND (hình 2).

Bước 3: Cắm cáp vào các cạnh "+" và "-" của thanh cái (hình 2, 3, & 4).

Bước 2: Chia dòng điện thành hai kênh

Bước 1: Chọn một rơ le mà bạn muốn sử dụng (đối với Thiết bị hướng dẫn này, tôi đang sử dụng rơ le 16 kênh) (hình 1).

Bước 2: Cắm cáp bus "+" vào đầu cuối chung của rơ le (đầu nối giữa), sau đó lặp lại với cáp bus "-" trên rơ le nằm ở phía bên kia.

Bước 3: Sử dụng các đầu nối chân 2mm bổ sung mà bạn đã cắt từ cáp TENS, kết nối chúng với đầu cuối KHÔNG (đầu cuối bên phải) (hình 2 & 3). Bạn có thể kết nối với thiết bị đầu cuối NC (thiết bị đầu cuối bên trái) mà sau này bạn chỉ cần thay đổi mã.

Bước 3: Kết nối Arduino với Rơle

Bước 1: Kết nối các chân của bộ chuyển tiếp với Arduino bằng cáp cầu vồng, bạn có thể tự do chọn vị trí chân của riêng mình, chỉ cần nhớ thay đổi mã để phản ánh điều này.

Bước 2: Nếu bạn đang sử dụng rơ le 16 kênh, bạn sẽ cần một nguồn điện bổ sung cho bộ chuyển tiếp. kết nối Arduino 5V và GND (hình 2) với mặt "trong" của bộ tăng cường DC. Đặt đầu ra của bộ tăng áp thành 12V, sau đó kết nối bộ tăng áp với bảng tiếp điện (hình 2).

Bước 4: Thực hiện Mã & Vị trí Điện cực

Kèm theo đó là một số mã dành cho người mới bắt đầu để hướng dẫn cách điều khiển Electronette bằng cảm biến. Nếu bạn đã thay đổi các thiết bị đầu cuối của rơle, bạn sẽ cần đảo ngược các câu lệnh HIGH và LOW. Trong khi Arduino tắt, tôi khuyên bạn nên bật thiết bị TENS và xem mức nào hoạt động tốt nhất cho bạn hoặc người đeo Electronette. Vui lòng lưu ý không kích hoạt tất cả nhiều miếng đệm cùng một lúc vì bạn có thể xử lý quá nhiều, tôi khuyên bạn chỉ nên kích hoạt một hoặc hai bộ miếng đệm cùng một lúc.

Sau khi tải mã lên Arduino, bạn sẽ muốn bắt đầu thêm các điện cực sẽ điều khiển cánh tay của bạn. Tôi khuyên bạn nên đọc phần sinh lý học cánh tay của con người để xem bạn muốn kiểm soát nhóm cơ cánh tay nào (hình 1). Tôi cũng bao gồm các hình ảnh về những nơi tôi đã đặt các miếng điện cực (hình 2, 3 và 4). Đảm bảo rằng cặp đệm "+" và "-" nằm trên cùng một cánh tay, không chia chúng ra giữa nhiều phần của cơ thể.

Bạn cũng có thể sử dụng Electronette một cách nghiêm ngặt như một thiết bị đầu ra xúc giác. Nếu bạn đặt thiết bị TENS của mình đủ thấp, bạn sẽ cảm thấy một cảm giác tương tự như động cơ rung, hãy thử nó!

Bước 5: Đã xong

Bây giờ bạn có Electronette rất riêng của bạn!

Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi chuyên sâu nào, muốn tìm hiểu về việc nâng cấp con người, muốn theo kịp công việc của tôi hoặc chỉ cần đưa ra các ý tưởng, hãy làm như vậy trên Twitter của tôi:

@ 4Eyes6Senses Cảm ơn!