To'g'ri vakil: 16 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

"Siz hatto Bro'ni ko'tarasizmi?"

Gimnastika bilan shug'ullanayotganlar uchun ko'tarishni o'rganish juda qiyin vazifa bo'lishi mumkin. Mashqlar g'ayritabiiy tuyuladi va har bir vakil o'zini muvaffaqiyatsiz his qiladi. Vaziyatni yomonlashtiradigan bo'lsak, noqulaylikni qo'shayotganlar sizning yomon texnikangizga va qo'llaringiz qirib ketganiga alam bilan qarab turishadi.

Agar bu achinarli sahna sizga o'xshab ketsa, unda "Rep Repos" biosensori siz uchun! Katta yoshli bolakayga ega bo'lishni xohlaydigan katta miyali sport zalida yangi boshlanuvchilar uchun, o'ng vakil biosensori har safar kerakli vakilni olishingizga kafolat beradi. Bu biosensor bicepning takrorlanishini hisobga oladi va siz etarlicha harakat qilayotganingizni va to'liq harakat doirasidan foydalanayotganingizni ko'rsatadi. To'g'ri vakil bilan siz to'g'ri gapirishni o'rganasiz.

1 -qadam: Materiallar va asboblar

Quyida ushbu loyiha uchun materiallar va asboblar ro'yxati keltirilgan.

Materiallar

1. Arduino Uno mikroprotsessori ($ 23.00)
2. Yarim o'lchamli non taxtasi (4 ta paket - $ 5.99)
3. 16 segmentli LCD displey (2 ta paket - $ 6.49)
4. BITalino EMG sensori ($ 27.00)
5. 1 x 3 qo'rg'oshin aksessuari (21,47 dollar)
6. Sensor kabeli (10,87 dollar)
7. Oldindan jellangan 3M bir martali ishlatiladigan elektrodlar (50 dona - 20,75 dollar)
8. 4 220 Ohmli rezistor (100 ta paket - 6,28 dollar)
9. 1 10K Ohmli rezistor (100 ta paket - $ 5.99)
10. 1 ta potentsiometr (10 ta paket - $ 9.99)
11. Ulanish simlari (120 to'plam - 6,98 dollar, M/F, M/M va F/F ni o'z ichiga oladi)
12. 9V batareya (4 ta paket - 13,98 dollar)
13. 2 ta qog'oz qisqich (100 dona - 2,90 dollar)
14. Skotch o'rnatish macuni ($ 1.20)
15. Kiyinadigan yeng (siqilgan qisma sotib oldingiz yoki eski ko'ylakdan yengni kesishingiz mumkin)

Hammasi: $ 162,89 (Bu shunchaki yuqoridagi narxlarning umumiyidir. Har bir komponent uchun birlik narxi ancha past bo'lishi kerak)

Asboblar

Arduino kodlash qobiliyatiga ega kompyuter

2 -qadam: Tayyorgarlik va fon

O'ng davrali simni ulashni boshlashdan oldin, harakat potentsiali va ba'zi asosiy sxemalar haqida bilib olish uchun vaqt ajratish muhimdir. Skelet mushaklari ikkita asosiy xususiyatga ega, ular qo'zg'aluvchan va qisqaruvchi. Ular hayajonli ma'noga javob beradilar, ular ogohlantiruvchi va qisqaruvchi ma'noga javoban taranglikni keltirib chiqaradilar. Har safar og'irlikni ko'targaningizda, mushak tolalari harakat potentsiali deb ataladigan kichik kuchlanish tufayli hayajonlanadi. O'ng vakil mushaklaringizning to'liq quvvat bilan ishlashini ta'minlash uchun elektromiyogramma sensori (EMG) yordamida bu harakat potentsialini kuzatadi. EMG sensorlari haqida ko'proq ma'lumotni bu erda topishingiz mumkin.

Elektr zanjirlarini ulash tajribasi, bu hal qilinmaydigan ish doirasi uchun etarli bo'lishi kerak. To'g'ri Rep biosensorini yaratish uchun siz bir nechta qurilmalarni zanjirga ulashingiz kerak bo'ladi. Asosiy qurilmalar Arduino Uno mikroprotsessori, 16 segmentli suyuq kristalli displey (LCD), BITalino EMG sensori va uy qurilishi goniometridir.

Arduino Uno mikroprotsessori - bu tizimning "miyasi" vazifasini bajaradigan kompyuter. LCD displeyda takroriylikni ko'rsatish uchun 16 segmentli displey ishlatiladi. EMG sensori yuqorida aytib o'tilganidek, harakat potentsialini o'lchaydi. Va nihoyat, uy qurilishi goniometrida aylanuvchi potentsiometr yordamida harakatning to'liq diapazoni o'lchanadi. Bu o'zgaruvchan potansiyometr qarshiligi tomonidan berilgan o'zgaruvchan chiqish voltajini o'lchash orqali amalga oshiriladi.

Tizim qurilgandan so'ng, u kod bilan ta'minlanishi kerak. Ushbu loyiha Arduino kodidan foydalanadi. Loyihani boshlashdan oldin siz LCD kutubxonasi va boshqa foydali Arduno kodlari bilan tanishishingiz kerak. Biz ushbu loyiha uchun ishlatgan kod GitHub -da joylashgan. Kodni yuklab oling va xohlagan vaqtda o'zingizning loyihangiz uchun ishlating.

3 -qadam: Xavfsizlik

Ogohlantirish!

Right Rep biosensor tibbiy asbob emas va tibbiy asboblar o'rnini bosa olmaydi. Iltimos, to'g'ri rep biosensorini ishlatishdan oldin og'ir mashqlarni bajarish va ko'tarish haqida doktoringizga murojaat qiling.

Right Rep - elektr toki urishi mumkin bo'lgan elektr qurilmasi. Shuning uchun, o'ng vakil hamma uchun xavfsiz bo'lishini ta'minlash uchun quyidagi xavfsizlik choralariga rioya qilish kerak.

Bu erda elektr xavfsizligi bo'yicha ba'zi tavsiyalarga amal qilish kerak:

• Zanjirlarni o'zgartirganda quvvat uzilishi kerak.
• Nam yoki singan teri bilan sxemalarni o'zgartirmang
• Barcha suyuqliklar va boshqa o'tkazuvchi materiallarni sxemadan uzoqroq tuting
• Momaqaldiroq paytida yoki elektr tokining kuchlanish tezligi odatdagidan yuqori bo'lgan boshqa holatlarda elektr qurilmalarini ishlatmang.
• Ushbu tizimda EMG sensori va elektrodli prokladkalar ishlatiladi. Elektrodlarni to'g'ri joylashtirish va xavfsizlik qoidalariga rioya qilganingizga ishonch hosil qiling.
• Barcha komponentlarni erga ulang. Bu sizga qurilmadan hech qanday oqish oqimi kelmasligini ta'minlaydi.

Elektr xavfsizligi xavflidir, ushbu xavfsizlik choralariga rioya qilish sizning tajribangiz quvonchli va xavfdan xoli bo'lishini ta'minlaydi.

4 -qadam: Maslahatlar:

Biosensorlar o'zgaruvchan narsalar bo'lishi mumkin, bir soniya ishlaydi, ikkinchisi muvaffaqiyatsiz bo'ladi. Quyida o'ng rep sensori muammosiz ishlashi uchun ba'zi maslahatlar va maslahatlar berilgan.

Muammolarni bartaraf qilish; nosozliklarni TUZATISH:

• Agar qisqarish sodir bo'lmaganda LCD displeyi takroriy hisoblansa, elektrodlar tasma yordamida ob'ektga mahkam bog'langanligiga ishonch hosil qiling. Bu kiruvchi harakat artefaktini kamaytiradi. Agar birinchisi hali ham ishlamasa, Arduino kodidagi EMG chegarasini o'zgartirishni o'ylab ko'ring.
• Har bir foydalanuvchi uchun harakat diapazoni farq qiladi. Bu harakatning to'liq diapazonidagi vakil hisoblanmasligiga olib kelishi mumkin. O'zgaruvchanlikni hisobga olish uchun bu o'zgarishni hisobga olish uchun goniometr chegarasini sozlang.
• LCD xira bo'ladimi? "Vo" pinidagi qarshilikni o'zgartirib, yorqinlikni oshirishga harakat qiling. Yoki uning to'g'ri ishlashiga ishonch hosil qilish uchun ushbu misolni sinab ko'ring.
• Agar Arduino kuchini yo'qotsa, 9V batareyasining o'lganligini tekshiring.
• Agar hamma narsa bajarilmasa, barcha simlarning to'g'ri va ishonchli ulanganligiga ishonch hosil qiling.

Maslahatlar:

• O'chirish paytida simlarning qaerga ketishini kuzatishni yo'qotish oson bo'lishi mumkin. Rang sxemasini tuzish va loyihangiz davomida izchil bo'lish foydali maslahat bo'ladi. Masalan, musbat kuchlanish uchun qizil simdan va tuproq uchun qora simdan foydalanish.
• Ko'tarish sizning shaxsiy sog'ligingiz uchun, boshqalarning fikri sizning mashg'ulotingizga ta'sir qilishiga yo'l qo'ymang!

5 -qadam: Uyda goniometr yasash

Uy qurilishi goniometrini ishlab chiqarish uchun siz skotch o'rnatish macunini, aylanadigan potentsiometrni va 2 ta qog'oz qisqichini olishingiz kerak.

6 -qadam: Hammasini bir joyga to'plash

Goniometrni yaratish uchun ikkita qog'oz qisqichni tekislang. Keyinchalik, potentsiometrning kadranini o'rnatish macunlari bilan o'rab oling. Tuzatilgan qog'oz qisqichlaridan birini olib, uni o'rnatish macuniga soling. Bu bilak bilan harakatlanadigan o'zgaruvchan goniometr oyog'i bo'ladi. Yo'naltiruvchi oyoq uchun potentsiometr tagiga qistirgichni yopishtiruvchi macun yordamida yopishtiring. Bu oyoq bicepga parallel ravishda o'rnatiladi.

7 -qadam: Ishni boshlash

Tarmoqni qurish uchun Arduino Uno-dan proto-taxtaga elektr simini va topraklamadan boshlang.

8 -qadam: EMG va goniometrni qo'shish

EMG va goniometrning har birini quvvat, topraklama va analog pin bilan ulang. Yuqoridagi diagramma uchun chapdagi kichik sensor EMGni, potentsiometr esa goniometrni ifodalaydi. E'tibor bering, har bir datchik qaysi pinda joylashgan, bizda EMG A0 va goniometr A1.

9 -qadam: LED chiqishlarini qo'shish

Yerga ikkita LEDni va raqamli pinni ulang. Bitta LED takrorlash qachon tugashini, ikkinchisi esa tugash tugaganligini ko'rsatadi. E'tibor bering, har bir LED kodlash qismi uchun raqamli pin. Bizda bitta LED 8 -pin, ikkinchisi esa 9 -pin. Har bir LED 220 Ohmli rezistor yordamida erga ulanishi kerak.

10 -qadam: Raqamli displey chiqishini qo'shish

Raqamli displeyni qo'shish uchun yuqorida ko'rsatilgan simlarni diqqat bilan kuzatib boring. Chapdan uchinchi pin orqali rezistor bo'luvchi o'tadi. 10K Ohmli rezistor ham aytilgan pindan ishlaydi va 220 Ohmli rezistor bir pimdan erga ishlaydi.

11 -qadam: tugma qo'shish

Yuqoridagi rasmda ko'rsatilgandek, foto taxtada tugmachani joylashtiring. Tugmani quvvat bilan ta'minlang va 220 Ohmli rezistor yordamida erga ulang. Tugmaning chiqishini raqamli pimga o'tkazing (biz 7 -pinni ishlatganmiz).

12 -qadam: Goniometr va sim qo'shimchalarini o'rnatish

Goniometrning qurilishi tugagach, siz goniometrni siqish gilzasiga ulashga tayyormiz. Bu to'g'rilangan qog'oz qisqichlarini siqish gilzasiga to'qish orqali amalga oshiriladi. Goniometrning o'zgaruvchan oyog'i uchun, potensiometrli kadrga ulangan, qog'oz qisqichini bilagiga parallel ravishda to'qing. Xuddi shunday, potansiyometrning tagiga ulangan tayanch oyog'i uchun, qog'oz qisqichini bitsepga parallel ravishda to'qing.

Keyinchalik, goniometrni o'z zanjiriga ulash uchun 9 ta ayol va erkak o'tish kabelidan foydalaning. Potansiyometrning ikki qirrali tomoni kuch va erga ulangan. Potentsiometrning bir qirrali tomoni analogli A1 ga ulangan.

13 -qadam: EMG elektrodlarini joylashtirish

BITalino EMG sensorini Arduino -ga ulash uchun birinchi qadam elektrodlarni to'g'ri joylashtirishdir. 3 elektrod yostig'i kerak bo'ladi. Ikki elektrod bicep mushakining qorniga, bittasi esa tirsak suyagiga joylashtirilgan. Bitalinoga elektrodlar - qizil, oq va qora simlar. Oq qo'rg'osh tirsagidagi elektrodga biriktirilgan. Qizil va qora simlar bicep muskulining qornidagi elektrodlarga biriktirilgan. E'tibor bering: qizil sim bicepda yuqori, qora sim esa pastda ulangan. Va nihoyat, EMG sensorini Arduino -ga ulash uchun qizil va qora simlarni quvvat va erga ulang. Binafsha rangli sim A0 analog piniga kirishi kerak.

14 -qadam: O'ng vakil biosensorini kodlash

Endi sxema tugagach, u kodni yuklashga tayyor. Qo'shilgan kod - bu loyihani bajarish uchun ishlatiladigan to'liq kod. Yuqoridagi rasm, kod ochilgandan keyin qanday ko'rinishga ega bo'lishi uchun namuna sifatida. Agar kod to'g'ri ishlasa, quyidagilar paydo bo'ladi:

1. EMG va goniometr signallari analogRead () funktsiyasi yordamida o'qiladi.

2. If () ifodasi yordamida dastur EMG va goniometr signallarining tegishli chegaralaridan kattaroqligini tekshiradi. Agar ikkala signal ham kattaroq bo'lsa, LCD displeyga rep qo'shiladi va yashil LED yonadi va bu tugatilganligini ko'rsatadi. Agar biron bir signal o'z chegarasini bajara olmasa, LED o'chadi va hech qanday hisoblanmaydi.

3. Signal ma'lumotni tez yuboradi, shuning uchun takrorlar orasidagi qancha vaqt o'tganligini tekshiradigan kod qatori mavjud. Agar oldingi vakildan yarim soniya o'tib ketgan bo'lsa, u EMG va goniometr chegaralari bajarilguncha yangi vakil hisoblanadi.

4. Keyin, kod bajarilgan takrorlar soni har bir to'plamdagi takroriy sonidan ko'p yoki unga tengligini tekshiradi (biz bu qiymatni har bir to'plam uchun 10 ta takrorlash qilib o'rnatamiz). Agar takrorlash soni bu qiymatdan kattaroq yoki teng bo'lsa, ko'k LED yonadi va bu tugallanganligini ko'rsatadi.

5. Nihoyat, kod tugma bosilganligini tekshiradi. Agar tugma bosilsa, takrorlash soni 0 ga qaytariladi va LCD displey mos ravishda yangilanadi.

GitHub -da ushbu kodga kirish uchun BU YERGA bosing!

15 -qadam: EGLET SHEMATIKASI

Mana, yuqoridagi bosqichlarda bir xil sxemaning burgut sxemasi. LCD displeydan tashqari barcha komponentlar to'g'ridan -to'g'ri simga ulangan. LCD displey uchun eslatma: diagrammada ko'rsatilgan simlarni diqqat bilan kuzatib boring. Har bir sim ketadigan raqamli pinlar aniqlanmagan bo'lsa -da, biz soddaligi uchun ishlatilgan konfiguratsiyadan foydalanishni tavsiya etamiz. Agar pinlar kodda ko'rsatilgan simga mos kelmasa, dastur to'g'ri ishlamaydi. Sizga kerak bo'lgan hamma narsani ikki yoki uch marta tekshirishingiz kerak bo'lishi mumkin.

16 -qadam: BOShQA G'OYALAR

Dasturiy ta'minotni takomillashtirishimiz kerak bo'lgan fikr - bu displeyga turli bosqichlarni qo'shish. Bu iboralar dasturga kiradigan ma'lumotlarga bog'liq bo'ladi. Masalan, takroriy sonlar to'plami oxiridan bir yoki ikki marta uzoqlashganda, LCD displeyda "Deyarli tugadi" yoki "Yana bir nechtasi!" Yana bir misol vaqtga bog'liq xabarlar bo'lishi mumkin. Agar dt takrorlar orasidagi minimal vaqtga etib bormasa, displey "sekinlashishi" ni o'qishi mumkin.

Boshqa dasturiy g'oya o'z-o'zini kalibrlash xususiyati bo'lishi mumkin. Tegishli chegarani topish uchun ketma -ket monitorni tekshirishning o'rniga, kod siz uchun topishi mumkin. Buning uchun talab qilinadigan kodlash darajasi bizning hozirgi bilimlarimizdan tashqarida, shuning uchun bu boshqa fikr.

Uskuna uchun rezistor ajratgich o'rniga LCD displey uchun potansiometr ishlatilishi mumkin. Rezistor ajratgich orqali o'tadigan pin displeydagi matnning yorqinligini boshqaradi. Potentsiometrdan foydalanish foydalanuvchiga aniqlik darajasiga ega bo'lgandan ko'ra, yorqinlikni kadran yordamida o'chirishga imkon beradi.