Gait Keeper: 7 bước

2025 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2025-01-13 06:58

Báo cáo vấn đề

Trong một nghiên cứu trên 87 người lớn tuổi, bình thường, phép đo kiểu đi bộ và tâm trạng cho thấy bằng chứng tương quan rằng dáng đi có thể cung cấp chỉ số về mức độ trầm cảm trong dân số lâm sàng [1]. Ngoài ra, việc cải thiện kiểu dáng đi đã được chứng minh là làm giảm nguy cơ đau và chấn thương, tận dụng cơ chế hấp thụ sốc tự nhiên của cơ thể và phân phối khối lượng năng lượng từ việc đi bộ và chạy theo thời gian. Dự án của chúng tôi dự định thúc đẩy một dáng đi phù hợp để cải thiện sức khỏe của những người sử dụng nó.

[1] Sloman, L, et al. "Tâm trạng, Bệnh trầm cảm và Kiểu dáng đi." Các Báo cáo Khoa học Thần kinh và Thần kinh Hiện tại., Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ, tháng 4 năm 1987, www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3567834.

Tổng quan về cách nó hoạt động

Thiết bị của chúng tôi đánh giá dáng đi của người dùng và xác định xem họ có đang đi bộ theo cách tối ưu nhất hay không, dựa trên sự phân bổ áp lực chân của họ. Chúng tôi đã đạt được điều này thông qua các tấm dẫn điện nhạy cảm với áp suất trong một bộ các tấm lót sàn di động. Chúng tôi đánh giá dáng đi của họ dựa trên lượng áp lực trung bình đặt lên gót chân hoặc bóng của bàn chân họ. Điều này kích hoạt một dải đèn LED RGB sáng lên theo kết quả đánh giá dáng đi.

Khi khởi tạo tấm lót, vòng đèn LED trắng đầu tiên cho phép người dùng lật tấm lót xuống sàn và đặt vào vị trí mong muốn. Khi vòng thứ hai của đèn LED xanh sáng lên, đây là lúc người dùng phải bước lên các tấm đệm. Điều này ghi lại áp lực tối đa và tối thiểu được áp dụng cho mặt trước và mặt sau của bàn chân. Sử dụng những con số này, chúng tôi đã sử dụng nó để bình thường hóa các lần đọc trong tương lai của khóa học. Ngoài ra, chúng tôi tính toán một ngưỡng có thể thay đổi để phát hiện khi nào bảng nên bắt đầu đọc các giá trị, dựa trên việc có ai đó đang bước lên bảng hay không.

Hình ảnh

Lần lặp lại cuối cùng của dự án của chúng tôi được hiển thị trong các hình ảnh ở trên.

Bước 1: Vật liệu

Danh sách vật liệu (cho một miếng đệm duy nhất)

1 Lilypad Arduino (https://amzn.to/2Pjf5dO)

¼ của một tờ Velostat (https://amzn.to/2Pkfrke)

¼ của dải NeoPixel RGB (https://amzn.to/2E1dGGG)

Ván ép 14 "x 16" ¾ Inch (https://amzn.to/2QJyPf8)

1 Pin Lithium-Ion 1.3V (https://bit.ly/2AVIcP7)

Dây (https://amzn.to/2G4PzcV)

Băng đồng (https://amzn.to/2SAIBOf)

Lá nhôm (https://amzn.to/2RFKs47)

Keo dán gỗ (https://amzn.to/2Qhw7yb)

Bước 2: Cắt Laser

Chúng tôi cắt laser hai miếng ván ép 1/2 cho mỗi miếng đệm chân. Phần dưới cùng chứa dây điện và thiết bị điện tử, trong khi khung trên cùng có miếng đệm áp lực và bảo vệ các bộ phận bên dưới. Tổng cộng 8 miếng sẽ tạo thành 4 miếng đệm chân khi ghép lại cùng nhau.

Tệp Illustrator là kích thước cuối cùng của footpad. Các vạch ĐỎ sẽ được đặt thành CẮT, và ĐEN phải được khắc. Tùy thuộc vào máy cắt laser, sẽ cần sự kết hợp công suất / tốc độ khác nhau để có được hình khắc đủ sâu để Arduino Lilypad có thể ngồi xuống dưới bàn phím. Để tham khảo, chúng tôi sử dụng tốc độ 50, sức mạnh 40 và thực hiện 3 đường chuyền.

Bước 3: Đấu dây

Chúng tôi đã sử dụng LilyPad Arduino AT, đi kèm với tổng cộng 11 chân kết nối.

Dưới đây là các chi tiết để đi dây Gait Keeper như được hiển thị trong sơ đồ Fritzing và hình ảnh nguyên mẫu ở trên:

• Velostat phía trước Tích cực> A5
• Back Velostat Tích cực> A4
• Velostat Grounds> GND Pin
• Tín hiệu LED> A3
• LED GND> Chân GND
• LED tích cực> Pin dương

Bước 4: Mã

Dưới đây là liên kết đến mã của chúng tôi và đính kèm là hình ảnh về mã giả và cách tiếp cận của chúng tôi:

Bước 5: Lắp ráp

Đối với quy trình lắp ráp cuối cùng, trước tiên, chúng tôi cắt NeoPixel RGB Strip thành nhiều mảnh đủ dài để quấn quanh chu vi của miếng đệm và cắt dây để vừa với các rãnh mà chúng tôi đã khắc trên miếng đệm. Sau đó, chúng tôi hàn dây vào các chân thích hợp trên mỗi Lilypad, như được chỉ ra trong hình ảnh đầu tiên ở trên và tải mã của chúng tôi lên bảng. Tiếp theo, chúng tôi luồn các dải lá nhôm qua các khe mà chúng tôi đã cắt bằng laser và dán chúng vào vị trí, như được hiển thị trong hình ảnh thứ hai và thứ ba. Sau đó, chúng tôi sử dụng các rãnh cho dây dẫn để gắn vào lá nhôm bằng cách sử dụng băng đồng và hàn dây được kết nối với Lilypads vào các điểm tiếp xúc tương ứng (chân A5 với tấm đệm phía trước thông qua đầu của rãnh đi dây được cắt bằng laser, chân A4 với dưới cùng và mặt đất xuyên qua giữa - được hiển thị trong hình ảnh thứ tư).

Như được hiển thị trong hình ảnh thứ năm, chúng tôi đảm bảo các dải Velostat được cắt theo cùng kích thước với các dải lá nhôm, dán chúng vào vị trí để đảm bảo chúng tiếp xúc đồng đều với vật liệu dẫn điện. Đối với lớp trên cùng của vật liệu dẫn điện, chúng tôi đã sử dụng băng đồng vì độ bền của nó, tạo ra một mô hình xoắn ốc để bao phủ toàn bộ bề mặt của miếng gỗ hình chữ nhật được thấy trong hình ảnh thứ sáu ở trên, giữ mọi thứ ở đúng vị trí. Chúng tôi cũng sử dụng băng đồng để tạo kết nối giữa các lớp xoắn ốc này luồn qua các khe cắt bằng laser để đi đến dây nối đất được hàn.

Cuối cùng, chúng tôi kẹp tất cả các vật liệu và kết nối toàn bộ các miếng khung bằng gỗ, kết nối pin đã sạc và dán Lilypad vào bộ phận vỏ được chỉ định của nó. Khi mọi thứ đã ổn định, chúng tôi sử dụng keo dán gỗ để dán khung gỗ lại với nhau sau đó gắn các dải RGB đã cắt vào viền ngoài và để keo khô qua đêm.

Bước 6: Video trình diễn tương tác

Đây là video về một trong những thành viên trong nhóm của chúng tôi đang đi bộ trên tấm đệm và nhận được phản hồi từ đèn LED.