Neurobots Battle Royale: Hexbugs chiến đấu điều khiển bằng cơ: 7 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Hướng dẫn này chỉ ra cách sử dụng dữ liệu EMG được truyền trực tuyến qua phần cứng OpenBCI và OpenBCI GUI để kiểm soát các hoạt động của Hexbug. Sau đó, khả năng chiến đấu của những con bọ hung này có thể được điều khiển bởi đầu vào cơ bắp của chính bạn và bạn sẽ có thể tham gia vào các trận chiến Hexbug của riêng mình!

Kỹ năng nền tảng hữu ích:

• Kiến thức về Arduino hoặc lập trình dựa trên C

  Kiến thức cơ bản về Arduino

• Cách thiết lập Bộ băng đô OpenBCI với Cyton hoặc Ganglion

  Điều này sẽ giúp bạn thiết lập và làm việc với Ban quản trị OpenBCI

• Truyền dữ liệu EMG với OpenBCI

Một số kiến thức nền tảng về dữ liệu EMG

Quân nhu

• Phần cứng

  • Máy tính đáp ứng Yêu cầu Hệ thống GUI
  • Hexbug 2.0 Gói kép
  • Điện cực Gel rắn EMG / ECG (30 / gói)
  • Cáp điện cực Snap EMG / ECG
  • OpenBCI Cyton Board ($ 500) hoặc Ganglion Board ($ 200)
  • 20 cáp jumper nam-nam
  • Breadboard
  • Điện trở 10 x 10kΩ
  • Arduino Genuino Uno
  • 5 đèn LED tùy chọn (để kết nối để gỡ lỗi)

• Phần mềm

  • OpenBCI GUI
  • IDE Arduino
  • Mã được cung cấp

• Hướng dẫn bắt đầu OpenBCI

  • OpenBCI GUI
  • Ganglion hoặc Cyton

Bước 1: Cáp nhảy hàn đến bộ điều khiển

1.1 Tháo Nắp của Bộ điều khiển

Nạy vỏ nhựa trong bằng cách nhét tuốc nơ vít phẳng hoặc một dụng cụ khác vào bốn chốt khóa của bộ điều khiển. Giữ chặt công cụ chuyển kênh trượt và chính trường hợp. Tất cả các nút khác có thể bị loại bỏ.

Gỡ bỏ các nút nhấn đã gắn vào và loại bỏ. Ngoài ra, khử hàn nút "Fire" và loại bỏ.

1.2 Hàn trên cáp Jumper

Sau đó, hàn từng sợi cáp nam-nam vào các vòng tròn nhỏ bên trong, nơi có các nút tiến, lùi, trái và phải. Đồng thời, hàn kết nối với cáp lửa đã tháo ra và chân nối đất ở bên trái của nó.

1.3 Thay thế Nắp Bộ điều khiển

Sử dụng kéo hoặc dao tiện ích, cắt các mảnh của nắp nhựa trong suốt có thể ảnh hưởng đến vị trí của dây cáp jumper của bạn và lắp lại vào bộ điều khiển, giữ cho công tắc kênh ở đúng vị trí.

Chúng tôi sử dụng lại nắp để bộ chuyển kênh trượt vẫn tiếp xúc hiệu quả với các miếng dẫn điện trên bảng.

Bước 2: Tạo Thiết lập Breadboard và Kết nối Bộ điều khiển

Tạo lại thiết lập như hình trên.

Giải trình:

2.1 Đặt các Ghim Bộ điều khiển trong Breadboard

Mỗi lệnh sẽ được đặt trong hàng riêng của nó. Đặt mỗi ghim vào hàng riêng của nó ở phần bên trong của breadboard. Từ trên xuống dưới, thứ tự của chúng phải là Right, Left, Forward, Fire.

2.2 Thêm điện trở

Sau khi cắm các chân này, hãy thêm một điện trở 10KΩ nối hai cạnh của bảng mạch. Điều này điều chỉnh lượng dòng điện đi đến mỗi chân, cho phép lỗi hoạt động chính xác.

2.3 Thêm đèn LED kiểm tra lỗi

Đối với mục đích trực quan, tại thời điểm này, chúng tôi cũng có thể thêm một đèn LED. Cực dương của đèn LED phải phù hợp với chân điều khiển và điện trở, và cực âm nằm trên một đường riêng của bảng mạch. Nối một điện trở khác từ đường dây của catốt với mặt đất của bảng mạch. Lưu ý rằng bước này là tùy chọn, nhưng có thể giúp khắc phục bất kỳ lỗi nào với mạch.

2.4 Kết nối thiết lập với Arduino

Cuối cùng, thêm một cáp jumper khác để kết nối mỗi hàng với một chân Arduino. Điều quan trọng là chúng phải tương ứng như sau:

3 - Bắn 4 - Tiến 5 - Trái 6 - Phải

Bước 3: Kiểm tra với dữ liệu tổng hợp truyền trực tuyến

3.1 Tải mã mẫu lên bảng

Sau khi tải xuống mã được cung cấp của chúng tôi, hãy mở trong Arduino. Kết nối bo mạch của bạn với máy tính xách tay và đảm bảo chọn nó làm cổng từ menu thả xuống Công cụ. Sau đó, tải mã của bạn lên Bảng Arduino.

3.2 Phát trực tuyến tổng hợp mở

8 Kênh sẽ hoạt động tốt cho ví dụ này. Nhấp vào "Khởi động Hệ thống" để tiếp tục.

Khi bạn đã mở GUI, hãy tắt các kênh 6-8.

3.3 Thiết lập tiện ích kết nối mạng

Mở và thiết lập Tiện ích mạng như trong hình, sử dụng chế độ Nối tiếp. Chúng tôi muốn kiểu dữ liệu là "EMG".

Ngoài ra, hãy lưu ý tốc độ truyền trong bản phác thảo Arduino của chúng tôi là 57600, vì vậy chúng tôi chọn 57600 từ menu thả xuống Baud.

Đảm bảo chọn đúng cổng cho Arduino. Đó là cổng giống như chúng tôi đã sử dụng để tải bản phác thảo lên Arduino. Nếu sử dụng Mac / Linux, nó phải được gắn nhãn "usbmodem" - khác với bảng OpenBCI sẽ được gắn nhãn "usbserial."

Khi bạn đã xác nhận rằng tất cả thông tin là chính xác, hãy nhấn bắt đầu!

3.4 Chạy thử nghiệm

Vì dữ liệu tổng hợp khó kiểm soát hơn rất nhiều, hãy điều chỉnh cài đặt trong tiện ích EMG cho đến khi các ô vuông đủ biến động để vượt qua giá trị ngưỡng được liệt kê trong mã. Nếu điều này vẫn chưa đủ, bạn có thể quan tâm đến việc thay đổi giá trị ngưỡng trong mã và tải lại lên bảng của mình.

Nó cũng có thể hữu ích để tắt tất cả trừ một kênh tại một thời điểm và kiểm tra từng lệnh một để đảm bảo rằng tất cả chúng đều đang làm những gì chúng được cho là phải làm. Khi bạn đã xác nhận rằng mọi thứ đang hoạt động tốt, thì bạn có thể chuyển sang dữ liệu thực.

Bước 4: Thiết lập Bo mạch và Điện cực OpenBCI của bạn

Điều này có thể thực hiện theo hai hướng: một người điều khiển tất cả 5 lệnh hoặc nhiều người điều khiển các lệnh khác nhau. Điều này sẽ phân biệt cách thực hiện điều này.

Lựa chọn A: Một người điều khiển tất cả năm lệnh

Chỉ cần làm theo hướng dẫn trong hướng dẫn Thiết lập EMG này từ Tài liệu OpenBCI tại đây.

Tùy chọn B: Nhiều người điều khiển các lệnh khác nhau

Làm theo hướng dẫn Thiết lập EMG từ trang web OpenBCI nhưng có một thay đổi: nhiều nền phải được nối với nhau.

Để thực hiện việc này, hãy cắt khoảng 3 inch dây ghim nam và đầu cuối của một dây ghim nữ và loại bỏ một inch cao su ở các đầu để lộ dây bên trong. Lặp lại điều này với nhiều dây đực nếu cần thiết để tạo cho mỗi người một điểm tiếp đất. Nối các đầu tiếp xúc này lại với nhau và chứa chúng trong một đoạn ống co nhiệt.

Bước 5: Được kết nối với dữ liệu thực

Bây giờ, quay lại trang chủ GUI và chọn TRỰC TIẾP (từ Cyton) hoặc TRỰC TIẾP (từ Ganglion) - tùy thuộc vào bảng bạn đang sử dụng - làm nguồn dữ liệu.

Từ đây, hãy mở Tiện ích EMG và Tiện ích Mạng, và bắt đầu phát trực tuyến chính xác như chúng ta đã làm trước đó. Bây giờ, dữ liệu sẽ được truyền trực tuyến từ đầu vào trực tiếp của bạn!

Bước 6: Trận chiến

Với mọi thứ hiện đã được thiết lập, bạn đã sẵn sàng cho trận chiến. Nếu hai thiết lập đã được tạo, bạn có thể sử dụng các điều khiển để chiến đấu.

Xin lưu ý rằng các rô bốt nên được bật lần lượt để đảm bảo rằng các tín hiệu đang được thu thập từ hai nguồn duy nhất.

Mỗi hexbug có ba mạng sống, và sau khi tất cả chúng đã trôi qua, chỉ cần nhấn nút nguồn để đặt lại điểm số.

Hãy vui vẻ và chiến đấu!

Bước 7: Khắc phục sự cố - Mã điều khiển bàn phím

Nếu bạn đang gặp bất kỳ sự cố nào với việc thiết lập bo mạch của mình và muốn điều khiển nó chỉ bằng đầu vào bàn phím, hãy tải xuống mã này để sử dụng Arduino Serial Monitor tích hợp sẵn để điều khiển mạch của bạn. Điều này sẽ cho phép bạn tách biệt từng hành động và xác định xem vấn đề bạn đang gặp phải là do thiết lập Arduino vật lý hay từ dữ liệu.