Electronette (EMS): 5 kroků

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Účelem tohoto projektu bylo zaměřit se na vytvoření nové, výpočetně obohacené „smyslové nástavby“pro vzdělávací účely, záměrem je umožnit studentům navrhovat a budovat vlastní smyslové aplikace, přičemž se seznámí s různými informatikami a témata neurovědy. Vytvořené zařízení HCI se nazývá Electronette. Electronette je zařízení na elektrickou stimulaci svalů upevněné na paži pro rozšíření pocitu pomocí elektrod a odezvu hmatovým výstupem pro uživatele.

Tento materiál vychází z práce podpořené National Science Foundation pod Grantem č. 1736051.

Projekt byl vyvinut v Craft Tech Lab na University of Colorado Boulder.

Myslím, že nejlepší způsob, jak začít tento Instructable, je aplikace Electronette, kterou můžete vidět na videu výše. S Electronette jsem chtěl umožnit uživateli přizpůsobit pohyby prstů s cílem umožnit uživateli hrát na nástroje, se kterými se nikdy předtím nesetkal, aby měli ti s paraplegickou rukou možnost mít předem naprogramované rutiny kalisteniky prstů, naučte se různé polohy baseballových nadhazovacích prstů a také nechte zařízení být hmatovým výstupním zařízením podobným vibračním motorům. I když jsou to všechno velmi vznešené cíle, věřím, že Electronette má schopnost dosáhnout některých z nich.

Electronette jako zařízení EMS/TENS dokončí obvod pomocí lidského těla, které v závislosti na napětí může způsobit nedobrovolné stažení svalových skupin; škubání prstů, pohyb paží, uchopení rukou a další. Electronette je relativně přizpůsobitelné zařízení, které odebírá elektrický proud buď z jednotky TENS nebo z ručně vyráběné jednotky EMS (pokud používáte vlastní zařízení, ujistěte se, že začínáte na velmi nízkém proudu a vždy používejte střídavý proud). Poté tento signál rozdělíte na dva kanály, jeden bude (+) a druhý (-). Na základě požadovaného počtu elektrod připojíte kanály do relé. Relé bude ovládat Arduino. Nakonec připojíte elektrody k ostatním svorkám na relé a implementujete kód.

Pokud máte nějaké dotazy, chcete držet krok s mou prací nebo jen předávat nápady, udělejte to na mém Twitteru: @4Eyes6Senses.

UPOZORNĚNÍ: Před použitím jakéhokoli typu zařízení, které přenáší napětí přes vaše tělo, si prosím přečtěte bezpečnostní varovný list - zde si rozhodně přečtěte, zda máte nějaká implantovaná elektronická zařízení nebo podobné lékařské problémy, a určete, zda byste se měli vyvarovat, myslím, že EMS je cool ale ne tak cool. Všimněte si, že tento Instructable je pouze pro paži. V žádném případě neodpovídám za žádné škody nebo problémy, které vám způsobí používání tohoto zařízení, přečtěte si prosím EMS a zjistěte, zda vám nebrání v používání tohoto zařízení.

Zásoby

Zařízení TENS/EMS (Může to být jakákoli jednotka TENS nebo EMS, jen se ujistěte, že má režim „Normální“a je dodáváno s přívodními vodiči)

Vícekanálový reléový modul (Pro tento Instructable jsem použil 16kanálové relé, které najdete zde)

Arduino UNO nebo Mega (závisí na počtu relé)

2 chlebové autobusy

Červený a modrý plochý kabel

Dupont pin a pouzdro

Zesilovač DC-DC zesílení (pro napájení relé)

Krok 1: Nastavení relé a kabelů

Krok 1: Poté, co jste vybrali jednotku EMS/TENS (pro tento návod používám TENS 7000, ale použil jsem i alternativy), vyměňte konce přívodního kabelu TENS za konektory mužského pouzdra. Udělejte to znovu s jakýmkoli dalším kabelem TENS, který máte, ale tentokrát uřízněte stranu zástrčky jednotky TENS, ne kolíkové konektory, použijete je později.

Krok 2: Nové konektory zapojte do každé sběrnice, jeden pin zapojte do „+“a druhý do „-“. Nezáleží na tom, jaký kabel zvolíte pro VCC nebo GND (obrázek 2).

Krok 3: Zapojte kabely do sběrnice „+“a „-“(obrázky 2, 3 a 4).

Krok 2: Rozdělte proud na dva kanály

Krok 1: Vyberte relé, které chcete použít (pro tento Instructable používám 16kanálové relé) (obrázek 1).

Krok 2: Zapojte kabely sběrnice „+“do společné svorky relé (střední svorka), poté opakujte s kabely sběrnice „-“na relé umístěných na druhé straně.

Krok 3: Pomocí dalších 2mm pinových konektorů, které jste uřízli z kabelů TENS, je připojte ke svorce NO (pravý terminál) (obrázek 2 a 3). Můžete se připojit k NC terminálu (levý terminál), stačí později změnit kód.

Krok 3: Připojte Arduino k relé

Krok 1: Připojte piny reléové jednotky k Arduinu pomocí duhového kabelu, můžete si vybrat vlastní umístění pinů, nezapomeňte změnit kód tak, aby to odrážel.

Krok 2: Pokud používáte 16kanálové relé, budete potřebovat další zdroj energie pro reléovou jednotku. připojte Arduino 5V a GND (obrázek 2) na stranu „in“DC posilovače. Nastavte výstup zesilovače na 12V a poté připojte zesilovač k reléové desce (obrázek 2).

Krok 4: Implementujte umístění kódu a elektrod

Součástí je kód pro začátečníky, který ukazuje, jak ovládat elektroniku senzorem. Pokud jste změnili reléové terminály, budete muset obrátit příkazy HIGH a LOW. Když je Arduino vypnuté, doporučuji zapnout jednotku TENS a zjistit, jaká úroveň funguje nejlépe pro vás nebo pro osoby, které nosí elektroniku. Dávejte pozor, abyste neaktivovali všechny více padů najednou, protože to může být pro vás příliš mnoho, doporučuji aktivovat pouze jednu nebo dvě sady padů najednou.

Po nahrání kódu na Arduino budete chtít začít přidávat elektrody, které budou ovládat vaši paži. Navrhuji, abyste si přečetli fyziologii lidské paže, abyste zjistili, jaké svalové skupiny paží chcete ovládat (obrázek 1). Také jsem vložil obrázky míst, kam jsem umístil elektrodové podložky (obrázky 2, 3 a 4). Ujistěte se, že dvojice „+“a „-“podložky zůstane na stejné paži, nerozdělujte je mezi více částí těla.

Electronette můžete také používat striktně jako hmatové výstupní zařízení. Pokud nastavíte jednotku TENS dostatečně nízko, měli byste cítit pocit podobný vibračnímu motoru, vyzkoušejte to!

Krok 5: Hotovo

Nyní máte vlastní elektroniku!

Pokud máte nějaké hloubkové otázky, chcete se dozvědět něco o lidské augmentaci, chcete držet krok s mou prací nebo jen předávat nápady, udělejte to na mém Twitteru:

@4Eyes6Senses Děkujeme!