Somatic - Găng tay dữ liệu cho thế giới thực: 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Nam châm hình trụ neodymium đường kính 4mm Nam châm hình trụ neodymium đường kính 4mm Somatic là bàn phím và chuột có thể đeo được, thoải mái, không cản trở và sẵn sàng để đeo cả ngày. Nó được tải với tất cả phần cứng để chuyển các dấu hiệu và chuyển động của tay thành hành động, giống như thành phần soma của một câu thần chú trong Dungeons and Dragons.

Để có các tệp thiết kế, mã và tiện ích cập nhật nhất, hãy truy cập trang dự án trên GitHub.

Mỗi đốt ngón tay có một cảm biến Hall và đoạn đầu tiên của mỗi ngón tay có một nam châm. Việc uốn cong một ngón tay sẽ xoay nam châm của nó ra khỏi vị trí, cho phép Somatic lập bản đồ bàn tay của bạn.

EM7180SFP IMU gần ngón tay cái cung cấp khả năng theo dõi 9 độ. Cuối cùng, điều này sẽ cho phép bạn di chuyển con trỏ chuột bằng cách trỏ và nhập các chữ cái bằng cách vẽ chúng trong không trung.

Somatic vẫn là một dự án ở giai đoạn đầu và sẽ là một bản dựng đầy thách thức đối với các nhà sản xuất có kinh nghiệm.

Các ưu tiên của dự án Somatic là:

• Điều khiển bất kỳ máy tính có thể đeo được nào với màn hình hiển thị hướng lên trên
• Sẵn sàng sử dụng cả ngày, tức thì, không cần Internet
• Không gây mệt mỏi hoặc cản trở các công việc khác
• Đủ nhanh để thực hiện tìm kiếm nhanh trong vòng chưa đầy 10 giây

Somatic sẽ không:

• Tái tạo bàn tay của bạn trong không gian 3-D
• Cho phép bạn gõ trên bàn phím ảo
• Sử dụng bất kỳ dịch vụ đám mây nào

Dự án Somatic được MIT cấp phép, bản quyền 2019 Zack Freedman và Voidstar Lab.

Cảm ơn Alex Glow vì đã tạo mô hình cho Somatic!

Quân nhu

• 4x dây nịt JST ba đầu
• 4x cảm biến A3144 Hall
• Ít nhất 4 nam châm hình trụ neodymium 10mm x 4mm
• Một đôi găng tay của vận động viên cử tạ
• 1/8 "paracord
• Ống tản nhiệt 1/8 "hoặc 3/16"
• PLA hoặc PETG filament
• TPU filament
• 4x 6mm M2.5 vít
• 4x 8mm M2.5 vít
• 8x M2.5 đai ốc
• Pin Li-Ion 1x 303040
• Các thành phần điện tử (xem sơ đồ trong kho lưu trữ)
• Stripboard
• Hàn
• Dây bện, tốt nhất là cách điện bằng silicone và mềm dẻo
• Dây bus, để xây dựng mạch dải
• Đề xuất: Tay nộm

Bạn phải có quyền truy cập vào một máy in có thể in cả vật liệu cứng như PLA và vật liệu dẻo như TPU.

Bước 1: Bước 1: Xây dựng Cảm biến Hall

Sao chép hoặc tải xuống kho lưu trữ Somatic GitHub và tải máy in 3D của bạn bằng dây tóc cứng.

In:

• 4x Hall Holder.stl
• 4x Hall Cover.stl

Kẹp các dây dẫn của cảm biến A3144 thành khoảng 3mm.

Kẹt nó vào đầu nối JST harness ', như được hiển thị ở trên. Lưu ý hướng của cảm biến và đầu nối.

Luồn dây nịt qua Giá đỡ sảnh như hình minh họa. Đầu nối và cảm biến phải từ dưới ra ngoài và được lắp chìm hoàn toàn vào Giá đỡ sảnh.

Cắt một đoạn paracord có chiều dài tương đương với dây của dây nịt JST. Tháo dây bên trong của nó và luồn paracord 'rút ruột' qua dây.

Cắt một đoạn keo tản nhiệt dài khoảng 10mm và luồn nó xuống dây, gần như đến hết Hall Holder. Co nó lại để nó niêm phong các sợi của paracord, và đẩy nó vào Hall Holder. Nó phải vừa khít.

Cắt một đoạn keo tản nhiệt khác dài khoảng 10mm và dùng nó để bịt đầu còn lại của paracord, để lại khoảng 20mm dây tiếp xúc. Paracord bó lại sẽ che chắn các dây mà không hạn chế chuyển động của bạn.

Đẩy Nắp Hall lên Giá đỡ Hall để niêm phong cảm biến và đầu nối bên trong. Ma sát sẽ giữ nguyên vị trí, nhưng bạn có thể cần bôi keo.

Lặp lại ba lần nữa để tạo bộ cảm biến Hall của bạn.

Bước 2: Bước 2: Xây dựng IMU

Sử dụng dây tóc cứng, in:

• 1x IMU Holder.stl
• 1x IMU Cover.stl

Hàn các dây dẫn đến tấm đệm VCC, SDA và SCL của mô-đun EM7180SFP. Hàn một dây khác với GND, nối nó với miếng đệm SA0. Phần đệm Host_Int không được sử dụng. Tôi thực sự khuyên bạn nên mã hóa màu sắc của dây để tránh nhầm lẫn sau này.

Giống như các cảm biến Hall, lắp cụm IMU vào IMU Holder, chạm đáy của nó, bọc dây bằng paracord có ruột và áp dụng heatshrink.

Nhấn vừa vặn hoặc dán Nắp IMU vào cụm Giá đỡ IMU.

Bước 3: Bước 3: Lắp ráp nam châm và gắn các phần tử găng tay

Sử dụng dây tóc cứng, in tổng cộng bốn Giá đỡ nam châm. Các kích thước cần thiết (Ngắn, Trung bình và Lớn) sẽ phụ thuộc vào kích cỡ găng tay của bạn - hãy cố gắng sử dụng Giá đỡ nam châm dài nhất trên mỗi ngón tay sẽ vừa vặn giữa đốt ngón tay của bạn và cuối găng tay.

Người giữ Nam châm không cần vật liệu hỗ trợ.

Đừng lắp nam châm vào Giá đỡ nam châm!

Đặt chiếc găng tay trái vào tay bạn. Găng tay phải không được sử dụng trong dự án này.

Di chuyển từng ngón tay, đặt cụm cảm biến Hall và Giá đỡ nam châm và đánh dấu vị trí của chúng.

• Cảm biến và Giá đỡ nam châm gần như chạm vào nhau khi tay bạn mở hết mức có thể.
• Cảm biến hoặc Giá đỡ nam châm không được ở trên đốt ngón tay của bạn khi bạn nắm chặt tay.
• Điều quan trọng hơn là cảm biến và Giá đỡ nam châm không nằm trên khớp ngón tay của bạn, hơn là chúng ở gần nhau.

Đánh dấu vị trí cho IMU phía trên ngón tay cái của bạn.

Tháo găng tay ra và đeo nó vào tay ma-nơ-canh của bạn nếu bạn có. KHÔNG ÁP DỤNG KEO CHO MẶT BẠN ĐANG MẶC!

Bôi xi măng tiếp xúc vào đáy của mỗi Giá đỡ nam châm, cụm cảm biến Hall và cụm IMU. Bôi xi măng tiếp xúc vào các khu vực được đánh dấu của găng tay. Cho phép chất kết dính thiết lập và lắp ráp găng tay của bạn. Dành nhiều thời gian để keo đông lại.

Tôi rất khuyên bạn nên sử dụng xi măng tiếp xúc. Đó là chất kết dính duy nhất tôi đã sử dụng để liên kết chặt chẽ PLA với vải và da.

Bước 4: Bước 4: Lắp ráp các thiết bị điện tử

Sử dụng dây tóc cứng, in Body.stl Nó yêu cầu vật liệu hỗ trợ.

Thực hiện mạch được chỉ định trong sơ đồ. Tôi ước mình có thể cung cấp hướng dẫn tốt hơn cho bước này, nhưng tôi chưa tìm thấy tiện ích tốt để vẽ sơ đồ mạch dải bảng. Tại một số điểm, tôi sẽ thay thế cái này bằng một PCB tùy chỉnh.

Bạn sẽ cần phải xây dựng bảng mạch chính trên một miếng ván đục lỗ 36mm x 46mm, với một vết cắt dành cho Teensy. Nó sẽ rất vừa vặn.

Động cơ rung và mạch điều khiển của nó nằm gọn trong ngăn bên trái và Bluetooth Mate nằm gọn trong ngăn bên phải. Tất cả các thành phần khác - Teensy, pin, bộ điều khiển sạc và các thiết bị điện tử khác - đều nằm gọn trong ngăn trung tâm.

Khi bạn đã xác nhận sự phù hợp, hãy hàn các cảm biến Hall và IMU lên bảng.

Kiểm tra tất cả các thiết bị điện tử kỹ lưỡng trước khi tiếp tục!

Bước 5: Bước 5: Lắp ráp cuối cùng

Sử dụng dây tóc cứng, in:

• 1x Nameplate.stl
• 2x Cosmetic Plate.stl
• 1x Top Plate.stl
• 1x Công tắc nguồn

Không bộ phận nào trong số này yêu cầu vật liệu hỗ trợ.

Sử dụng dây tóc linh hoạt, in:

• 1x Buckle Strap.stl
• 1x Holey Strap.stl
• 1x Vòng lặp Brother.stl

Các thành phần của dây đeo cần vật liệu hỗ trợ. Sẽ không sao nếu việc loại bỏ chúng để lại các bề mặt cẩu thả - các khu vực được hỗ trợ được ẩn bên trong phần thân của thiết bị đeo tay.

Chèn một đai ốc 2,5mm vào mỗi trong bốn túi xung quanh ngăn trung tâm. Bôi một lượng nhỏ xi măng tiếp xúc vào từng đai ốc để giữ cho đai ốc không bị rơi ra ngoài.

Lắp ráp găng tay:

1. Sử dụng Zap-a-Gap hoặc một loại keo cyanoacrylate chất lượng cao khác để gắn Biển tên và Tấm mỹ phẩm lên Tấm trên cùng. Để keo đông lại.
2. Đặt Công tắc nguồn lên công tắc SPDT.
3. Gắn tấm trên cùng. Nó sẽ bắt đầu vào đúng vị trí. Hãy chú ý hướng dẫn các dây cảm biến Hall và IMU vào các kênh của chúng và tránh cho chúng bị chéo hoặc bị kẹp.
4. Lắp bốn vít M2.5 6mm vào bốn lỗ xung quanh Bảng tên. Chúng sẽ giao phối với các loại hạt bạn đã lắp trước đó.
5. Luồn Vòng vào Dây đeo khóa.
6. Chèn các phần tử của Dây đeo vào các rãnh trên các mặt của cụm vòng đeo tay. Sử dụng các vít và đai ốc còn lại để cố định chúng. Mặt trái dày hơn cạnh phải và cần các vít dài hơn 8mm.
7. Găng tay Somatic của bạn đã hoàn thành!

Bước 6: Tiếp theo là gì?

Dự án Somatic đang được tiến hành. Mục tiêu là lấy mẫu của từng chữ cái, do đó, mô hình TensorFlow Lite chạy cục bộ trên găng tay có thể phát hiện chữ viết tay. Đây vẫn là một chặng đường dài, nhưng bạn có thể cài đặt chương trình cơ sở được cung cấp để truyền dữ liệu trở lại máy tính qua Bluetooth hoặc USB.

Tiện ích đào tạo có đầy đủ chức năng và có thể nhanh chóng thu được nhiều cử chỉ kiểm tra. Sắp tới, tôi sẽ thêm khả năng đào tạo mạng nơ-ron dựa trên dữ liệu thu thập được và truyền mô hình tới găng tay.

Cảm ơn vì đã theo dõi! Tôi nóng lòng muốn xem bạn thực hiện dự án Somatic ở đâu.