EMO– ით აკრეფა MyoWare– ის გამოყენებით: 8 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

ავტორები:

ელიზაბეტ კროუფორდი და დილან ტ. ვავრა

შესავალი:

ამ გაკვეთილში ჩვენ ვაპირებთ გაჩვენოთ, თუ როგორ უნდა შექმნათ მარტივი ელექტრომიოგრაფიის (EMG) სისტემა სახლში - დაახლოებით 100 აშშ დოლარის ღირებულებით - რომელიც იგრძნობს კუნთების გააქტიურებას კანის ზედაპირიდან და გამოიყენებს მას კლავიშის დაჭერის მიზნით. კომპიუტერი, კლავიატურის გვერდის ავლით. ჩვენ გამოვიყენეთ კლასიკური MaKey MaKey და MyoWare სენსორი ამის მისაღწევად, ცოტაოდენი კოდირებით. ეს პროექტი ასევე მოითხოვს გარკვეულ შედუღებას. შედუღების ტექნიკისა და უსაფრთხოების შესახებ სასარგებლო რჩევები შეგიძლიათ იხილოთ აქ.

პირველ რიგში, ჩვენ გაჩვენებთ თუ როგორ უნდა მიაღწიოთ ამას ერთი MyoWare სენსორის გამოყენებით. შემდეგ, ჩვენ გაჩვენებთ, თუ როგორ უნდა დაამატოთ მეორე სისტემას (ჩვენი მიზნებისათვის, ჩვენ გამოვიყენეთ ორი).

ჩვენ ვიმედოვნებთ, რომ სხვებს შეეძლებათ მიბაძონ ამ DIY EMG ტექნოლოგიას, მოარგონ მათ სპეციფიკურ საჭიროებებს და გამოიყენონ იგი ნებისმიერი რაოდენობის საინტერესო პროგრამისთვის. ჩვენ გამოვიყენეთ იგი რიჩმონდის უნივერსიტეტის ჩვენი ექსპერიმენტული ფსიქოლოგიის ლაბორატორიაში, რათა განმეორებულიყო კვლევა, რომელიც აჩვენებს, რომ ადამიანები იმიტირებენ სხვების სახის გამომეტყველებას.

ნაბიჯი 1: შეაგროვეთ თქვენი მასალები

მასალები:

• კომპიუტერი
• MaKey MaKey თანმხლები USB კაბელით (თქვენ უნდა შეგეძლოთ ამის გაკეთება არდუინო ლეონარდოზეც, მაგრამ ჩვენ არ გამოგვიცდია)
• USB დენის იზოლატორი (თუ არ მუშაობს ბატარეაზე მომუშავე ლეპტოპი), როგორიცაა Adafruit USB იზოლატორი - 100mA იზოლირებული დაბალი/სრული სიჩქარით USB (არ არის გამოსახული)
• MyoWare სენსორი (ები)
• ელექტროდები (x3 თითო MyoWare სენსორზე) - ჩვენ გამოვიყენეთ Covidien Kendall ერთჯერადი ზედაპირის EMG/ECG/EKG ელექტროდები 1 "(24 მმ)
• გაქცევის სათაურები (ჩვენ გამოვიყენეთ L- ფორმის სათაურები)
• მავთულები მამაკაცის კონექტორით ერთ ბოლოზე, ქალი მეორეზე
• Solder
• ელექტრო ფირზე

ინსტრუმენტები:

• გასაყიდი რკინა
• მავთულის საჭრელი
• მავთულის გამყოფი

პროგრამული უზრუნველყოფა:

Arduino IDE MaKey MaKey დამატებით

ნაბიჯი 2: მოამზადეთ MyoWare სენსორი

1. დაარღვიე სამი სეპარატისტული თავსაბურავი MyoWare– ზე გასაყიდად.

2. MyoWare სენსორით, რომელიც ორმხრივი მხრით მაღლაა განლაგებული, ჩადეთ სამი სათაურის მოკლე ბოლო ქვემოდან ხვრელებში, რომლებსაც აქვთ "+" (პლუს ნიშანი ","-"(უარყოფითი ნიშანი) და" SIG " მათ გვერდით. (იხილეთ სურათი ზემოთ.)

3. შეაერთეთ სათაურები ადგილზე.

ნაბიჯი 3: შეაერთეთ MyoWare სენსორი MaKey MaKey– თან

1. შეარჩიეთ სამი მავთული (იდეალურად განსხვავებული ფერის), ერთ ბოლოში მამრობითი, მეორეზე ქალი. მავთულის სიგრძე გჭირდებათ იმაზე, თუ რამდენად შორს გსურთ MyoWare იყოს MaKey MaKey– დან. სახეზე MyoWare და მაგიდაზე დასვენებული MaKey MaKey დაგჭირდებათ დაახლოებით 18 ინჩი.

2. გადაწყვიტეთ რომელ ფუნქციას მოემსახურება თითოეული ფერის მავთული. ერთი გამოყენებული იქნება დენისთვის (MyoWare სენსორზე + კონექტორის ჩართვა), ერთი იქნება მიწისთვის (მიერთებულია MyoWare სენსორზე - კონექტორი), ხოლო მესამე გამოყენებული იქნება როგორც სიგნალის მავთული (ჩართვა SIG კონექტორი MyoWare– ზე). ამ ინსტრუქციებში ნაჩვენები სურათებით, ჩვენ ვიყენებთ მწვანე ძალას, ყავისფერს ნიადაგს და ნაცრისფერს სიგნალს.

ნაბიჯი 4: ატვირთეთ ესკიზი MaKey MaKey– ში

1. დააინსტალირეთ Arduino IDE თქვენს კომპიუტერზე (გაკვეთილი აქ).

2. დააინსტალირეთ MaKey MaKey დამატება Arduino– სთვის (გაკვეთილი აქ) გახსენით თქვენი Arduino პარამეტრები (ფაილი> პარამეტრები), გადადით დამატებითი დაფის მენეჯერის მისამართების ტექსტურ ყუთში და ჩასვით:

raw.githubusercontent.com/sparkfun/Arduino_Boards/master/IDE_Board_Manager/package_sparkfun_index.json

3. Arduino IDE– ში დააწკაპუნეთ ფაილზე, ჩამოწიეთ ქვემოთ ახალი ესკიზის შესაქმნელად. დააკოპირეთ და ჩასვით ეს კოდი ტექსტურ ფანჯარაში:

/*ზღურბლები გასაღების დაჭერისთვის*/const int thresh1 = 1000;/*შეყვანის მინიჭება MaKey MaKey*/const int sensor1Pin = A3;#მოიცავს "Keyboard.h" int LED (9); void setup () { pinMode (LED, OUTPUT); Serial.begin (9600);}/*ქვემოთ მოყვანილი კოდი აჩვენებს MyoWare– ს ყოველ 50 ms– ში, აგზავნის მის მნიშვნელობას სერიულ პორტში და თუ მნიშვნელობა ზღურბლზე მაღლაა, აგზავნის კლავიშს. შეგიძლიათ უფრო ხშირად აიღოთ ნიმუში დაგვიანების შემცირებით. ეს გაართულებს მნიშვნელობებს სერიულ ფანჯარაში.*/Void loop () {int sensor1Val = analogRead (sensor1Pin); Serial.println (sensor1Val); if (sensor1Val> = thresh1) {Keyboard.begin ();/ /აგზავნის ასო "გ" კლავიშს Keyboard.write ('c'); // დაელოდეთ 50 ms აგაინდელაის შერჩევის წინ (50);} სხვაგან // დაელოდეთ 50 ms აგაინდელაის შერჩევის წინ (50);}

4. შეაერთეთ MaKey MaKey თქვენს კომპიუტერს. ჩამოწიეთ ინსტრუმენტების მენიუ და დარწმუნდით, რომ არჩეული დაფა არის Arduino Leonardo ან MaKey MaKey. ჩამოწიეთ ინსტრუმენტების მენიუ პორტში და დარწმუნდით, რომ არჩეულ პორტს აქვს თქვენი არჩეული დაფის სახელი. ატვირთეთ თქვენი ესკიზი დაფაზე, Arduino IDE- ს ზედა ნაწილში მარჯვენა ისრის დაჭერით.

ნაბიჯი 5: შეაერთეთ ყველა თქვენი კომპონენტი ერთად

1. შეაერთეთ მავთულები MyoWare სენსორიდან MaKey MaKey შემდეგნაირად:

• "+" MyoWare– ზე მიდის 5V სლოტზე MaKey MaKey– ზე.
• MyoWare- ზე "-" მიდის მიწაზე ("დედამიწა") MaKey MaKey- ზე.
• "SIG" MyoWare– ზე მიდის A3 სლოტზე MaKey MaKey– ზე.

2. მიამაგრეთ სამი ელექტროდი MyoWare– ზე.

3. შეაერთეთ MaKey MaKey. თუ იყენებთ კომპიუტერს, რომელიც დაკავშირებულია კვების ბლოკთან, შეაერთეთ MaKey MaKey USB დენის იზოლატორში და შემდეგ შეაერთეთ იგი კომპიუტერის USB პორტში. (ეს არის უსაფრთხოების ზომები, რათა თქვენს კომპიუტერში ელექტროენერგიის მიწოდებასთან დაკავშირებით რაიმე არასწორი მოხდეს, მფლობელი პირდაპირ არ იყოს დაკავშირებული ელექტრო ქსელთან. ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ასეთი პრობლემა წარმოიშვას, მაგრამ ჩვენ გირჩევნიათ, რომ თქვენ უსაფრთხოდ იყოთ.) თუ იყენებთ ლეპტოპს, რომელიც იწურება ბატარეიდან (ანუ არ არის ჩართული კედელში) თქვენ უსაფრთხოდ იქნებით იზოლატორის გარეშე.

4. შეამოწმეთ, რომ ყველაფერი ჩართულია. MaKey MaKey წითელი LED და MyoWare მწვანე LED ორივე უნდა იყოს განათებული.

5. გაწმინდეთ კანი, სადაც გსურთ მიამაგროთ MyoWare ალკოჰოლური სასმელებით, ჭუჭყისა და ზეთების მოსაშორებლად.

6. ამოიღეთ წებოვანი საყრდენი ელექტროდებზე და მიამაგრეთ MyoWare კანზე. თქვენ გსურთ ორი ელექტროდი, რომლებიც MyoWare– ზეა, იყოს იმ კუნთის თავზე, საიდანაც გსურთ ჩაწერა. მავთულზე მიმაგრებული ელექტროდი შედარების ფუნქციას ასრულებს და უნდა მოთავსდეს კუნთიდან იმ ადგილას, რომელიც არ იქნება აქტიური სამიზნე კუნთის შეკუმშვისას.

7. შეამოწმეთ წებო ელექტროდებზე, რათა დარწმუნდეთ, რომ თქვენ გაქვთ კარგი ბეჭედი კანზე. შეიძლება დაგჭირდეთ წებოვანი რგოლების კიდეების დაჭერა კანში, რომ მიიღოთ კარგი ბეჭედი.

ნაბიჯი 6: ზღურბლების დაყენება Arduino IDE– ში

1. როდესაც ყველაფერი დაკავშირებულია და ჩართულია, გახსენით სერიული მონიტორი Arduino IDE– ში, ზედა მარჯვენა კუთხეში გამადიდებელი შუშის ინსტრუმენტზე დაჭერით.

2. სერიულმა მონიტორმა უნდა აჩვენოს სიგნალის მნიშვნელობები MyoWare– დან. კუნთების მოქნევისა და მოდუნების დროს, თქვენ უნდა ნახოთ, რომ შესაბამისად იცვლება ღირებულებები. თქვენ ასევე უნდა ნახოთ წითელი ნათურა MyoWare- ზე, როდესაც კუნთი ძლიერად იკუმშება.

3. სერიული მონიტორის ყურებისას შეკუმშეთ კუნთი სხვადასხვა ინტენსივობით, დარწმუნდით, რომ დაისვენეთ შეკუმშვებს შორის, რათა დაუბრუნდეთ საწყის მდგომარეობას. განსაზღვრეთ ის ბარიერი, რომლის ზემოთ გსურთ შეკუმშვამ შექმნას კლავიშზე დაჭერა. უფრო მაღალი მნიშვნელობები მოითხოვს უფრო ძლიერ შეკუმშვას კლავიშთა დაჭერის რეგისტრაციისათვის; დაბალი ღირებულებები მას უფრო მგრძნობიარე გახდის მცირე შეკუმშვების მიმართ, მაგრამ ასევე უფრო მიდრეკილია ცრუ სიგნალებისკენ.

4. Arduino ესკიზში შეცვალეთ ბარიერი მნიშვნელობა (const int thresh1) 1000 -დან თქვენს მიერ არჩეულ ზღურბლზე.

5. დახურეთ სერიული მონიტორი, ხელახლა ატვირთეთ ესკიზი და დაიწყეთ აკრეფა EMG– ით. თქვენ შეიძლება დაგჭირდეთ ბარიერის ხელახლა მორგება, რათა მიიღოთ მგრძნობელობა იქ, სადაც გსურთ. თქვენ ასევე შეგიძლიათ ექსპერიმენტი დაგვიანებით ისე, რომ ის ნიმუშები მეტნაკლებად ხშირად.

ნაბიჯი 7: ისიამოვნეთ თქვენი ახალი სახლში დამზადებული EMG სისტემის გამოყენებით

თქვენ შეგიძლიათ განათავსოთ ელექტროდები სხეულის მრავალ ადგილას (მაგალითად, სახეზე, როგორც ზემოთ აღწერილი ჩვენი ლაბორატორიული კიბორგი კაილ ლი).

ექსპერიმენტი გააკეთეთ ელექტროდების დასაყენებლად მდებარეობით და მრავალი შესაძლებლობით, რისი გაკეთებაც შეგიძლიათ კლავიშების გამოყენებით.

ასევე, განაგრძეთ კითხვა, რომ გაიგოთ, თუ როგორ დაამატოთ სხვა MyoWare სენსორი ამ სისტემას.

ნაბიჯი 8: დაამატეთ მეორე სენსორი თქვენს EMG სისტემას

1. გაიმეორეთ ნაბიჯი 2 მეორე MyoWare სენსორისთვის.

2. ერთ MaKey MaKey– ზე მრავალჯერადი სენსორის დასამაგრებლად დაგჭირდებათ თითოეული მათგანის ენერგიის მოპოვების საშუალება. ჩვენ გავაკეთეთ ცოტა მავთულის მოხსნა, შედუღება და შეხება, რათა შევქმნათ Y- ფორმის კონექტორი (იხ. სურათი ზემოთ), გავყოთ ერთი გამოსავალი MaKey MaKey- ს კვების ბლოკიდან ორ მავთულზე, რომელიც აკავშირებს "+" დენის შეყვანას თითოეულზე. ორი MyoWares– დან.

3. შეაერთეთ MyOWare სენსორების "SIG" სლოტები სხვადასხვა A- სლოტებთან MaKey MaKey- ის მარჯვენა მხარეს (კოდი, რომელსაც ჩვენ ქვემოთ ვიღებთ, ვარაუდობს, რომ თქვენ იყენებთ A3 და A4).

4. ატვირთეთ ესკიზი ორი სენსორისთვის:

/* ეს ესკიზი კითხულობს MyoWare ორი სენსორის სიგნალს და აგზავნის კლავიშს 'b' როდესაც ერთი ზღურბლზე მაღლა მიდის და 'c' როდესაც მეორე ზღურბლზე მაღლა დგას.* //* დააყენეთ ბარიერები*/const int thresh1 = 1000; const int thresh2 = 1000;/*შეყვანის დავალება MaKey MaKey*/const int sensor1Pin = A3; const int sensor2Pin = A4;#მოიცავს "Keyboard.h" int LED (9); void setup () {pinMode (LED, OUTPUT); სერიული. begin (9600);} void loop () {int sensor1Val = analogRead (sensor1Pin); int sensor2Val = analogRead (sensor2Pin); Serial.print (sensor1Val); Serial.print (","); Serial.println (sensor2Val); if (sensor1Val> = thresh1) {Keyboard.begin (); // კლავიშის დაჭერის გაგზავნა cKeyboard.write ('c'); დაგვიანებით (50);} if (sensor2Val> = thresh2) {Keyboard.begin (); // დააჭირეთ ღილაკს bKeyboard.write ('b'); დაგვიანებით (50);} სხვაგან // დაელოდეთ 50 ms აგაინდელაის შერჩევის წინ (50);}

5. ახლა კუნთების ორივე კითხვა უნდა იყოს ხილული სერიულ მონიტორზე. თითოეული ბარიერი ცალკე დააყენეთ არდუინოს ესკიზში, ისევე როგორც მე –6 ნაბიჯში და შემდეგ გადატვირთეთ ესკიზი.

ახლა თქვენს EMG სისტემას ექნება ორი ცალკე შეყვანა

თუკი თავს ოდნავ ველურად გრძნობთ, შეგიძლიათ მსგავსი პროცედურების შესრულება, რათა დაამატოთ მეტი MyoWare სენსორი სისტემაში. თუკი თავს მართლაც ველურად გრძნობთ, შეგიძლიათ კიდევ ერთი მაკეი მაკეი დაამატოთ სისტემას. ჩვენ გირჩევთ ექსპერიმენტი ჩაატაროთ ამ დიზაინზე.