MyoWare yordamida EMG yordamida yozish: 8 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:27

Mualliflar:

L. Elizabet Krouford va Dilan T. Vavra

Kirish:

Ushbu qo'llanmada biz sizga uyda oddiy elektromiyografiya (EMG) tizimini yaratishni ko'rsatamiz - bu taxminan 100 dollar turadi - bu terining yuzasidan mushaklarning faollashishini sezadi va tugmachani bosib yuborish uchun ishlatiladi. kompyuter, klaviaturani chetlab o'tib. Biz buni amalga oshirish uchun klassik MaKey MaKey va MyoWare sensoridan foydalanganmiz, bir oz kodlash. Ushbu loyiha, shuningdek, biroz lehimlashni talab qiladi. Lehimlash texnikasi va xavfsizligi bo'yicha foydali maslahatlarni bu erda topishingiz mumkin.

Birinchidan, biz buni bitta MyoWare sensori yordamida qanday amalga oshirishni ko'rsatamiz. Keyin, biz sizga tizimga ikkinchisini qanday qo'shish kerakligini ko'rsatamiz (bizning maqsadimiz uchun biz ikkitadan foydalanganmiz).

Umidimiz shuki, boshqalar bu DIY EMG texnologiyasiga taqlid qilib, uni o'ziga xos ehtiyojlariga moslashtira oladi va har qanday qiziqarli ilovalar uchun ishlatadi. Biz uni Richmond universiteti eksperimental psixologiya laboratoriyasida, odamlarning yuz ifodalariga taqlid qilishini ko'rsatuvchi tadqiqotlarni takrorlash uchun qo'lladik.

1 -qadam: Materiallaringizni to'plang

Materiallar:

• Kompyuter
• MaKey MaKey USB kabeli bilan (buni Arduino Leonardo bilan ham qilishingiz mumkin, lekin biz buni sinab ko'rmaganmiz)
• USB quvvat izolyatori (agar batareyali noutbuk ishlamasa), masalan, Adafruit USB izolyatori - 100mA izolyatsiyalangan past/to'liq tezlikli USB (rasmda emas)
• MyoWare sensori
• Elektrodlar (MyoWare datchigiga x3) - biz Covidien Kendall bir marta ishlatiladigan sirt EMG/EKG/EKG elektrodlarini 1 dyuymli (24 mm) ishlatganmiz.
• Ajraluvchi sarlavhalar (biz L shaklidagi sarlavhalarni ishlatganmiz)
• Bir uchida erkak konnektorli simlar, ikkinchi uchida ayol
• Lehim
• Elektr tasmasi

Asboblar:

• Lehimlash temir
• Tel kesuvchi
• Simlarni ajratuvchi

Dasturiy ta'minot:

MaKey MaKey addon bilan Arduino IDE

2 -qadam: MyoWare sensorini tayyorlang

1. MyoWare -ga lehimlash uchun uchta ajratuvchi sarlavhalar to'plamini uzing.

2. MyoWare sensori bicepni yuqoriga qaragan holda joylashtirilgan holda, uchta boshning qisqa uchini pastdan "+" (ortiqcha belgisi, "-" (salbiy belgisi) va "SIG") bo'lgan teshiklarga joylashtiring. ularning yonida. (yuqoridagi rasmga qarang.)

3. Sarlavhalarni joyiga lehimlang.

3 -qadam: MyoWare sensorini MaKey MaKey -ga ulang

1. Uchta simni tanlang (ideal holda har xil rangda), bir chetida erkak, ikkinchi tomonida ayol. Sizga kerak bo'lgan simlarning uzunligi MyoWare -ning MaKey MaKey -dan qanchalik uzoq bo'lishini xohlashingizga bog'liq. Yuzda MyoWare va MaKey MaKey stol ustida yotishi uchun sizga taxminan 18 dyuym kerak bo'ladi.

2. Har bir rangdagi sim qaysi vazifani bajarishini hal qiling. Ulardan biri quvvat uchun ishlatiladi (MyoWare datchigidagi + ulagichga ulanadi), ikkinchisi yerga ulanadi (MyoWare datchigidagi ulagichga ulanadi), uchinchisi signal sim sifatida ishlatiladi. MyoWare -dagi SIG ulagichi). Ushbu ko'rsatmada ko'rsatilgan rasmlarda biz kuch uchun yashil, er uchun jigarrang va signal uchun kul rangdan foydalanamiz.

4 -qadam: Sketchni MaKey MaKey -ga yuklang

1. Arduino IDE -ni kompyuteringizga o'rnating (O'qituvchi bu erda).

2. Arduino uchun MaKey MaKey qo'shimchasini o'rnating (O'qituvchi bu erda) Arduino sozlamalarini ochib (Fayl> Tanlovlar), Qo'shimcha taxtali menejeri URL -lari matn maydoniga o'ting va joylashtiring:

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

3. Arduino IDE -da faylni bosing, yangi chizma yaratish uchun pastga torting. Ushbu kodni nusxa ko'chiring va matn oynasiga joylashtiring:

/*tugmachani bosish uchun chegaralar*/const int thresh1 = 1000;/*MaKey MaKey*/const int sensor1Pin = A3 ga kirishni tayinlash;#"Keyboard.h" int LED (9) ni kiritish; void setup () { pinMode (LED, OUTPUT); Serial.begin (9600);}/*Quyidagi kod MyoWare -ni har 50 msda namuna qilib oladi, uning qiymatini ketma -ket portga yuboradi va agar qiymat chegaradan yuqori bo'lsa, tugmachani bosadi. Kechikishni kamaytirish orqali siz tez -tez namuna olishingiz mumkin. Bu ketma -ket oynada qiymatlarni o'qishni qiyinlashtiradi. /"C" harfi tugmachasini yuboradi Keyboard.write ('c'); // againdelay (50) ni tanlashdan oldin 50 ms kuting;} boshqa // againdelay (50) ni tanlashdan oldin 50 ms kuting;}

4. MaKey MaKey -ni kompyuteringizga ulang. Asboblar menyusini pastga tushiring va tanlangan taxtaning Arduino Leonardo yoki MaKey MaKey ekanligiga ishonch hosil qiling. Asboblar menyusini Portga torting va tanlangan portda siz tanlagan taxtaning nomi borligiga ishonch hosil qiling. Arduino IDE -ning yuqori qismidagi o'ngga qaragan o'qni bosish orqali eskizni taxtaga yuklang.

5 -qadam: Barcha komponentlaringizni bir -biriga ulang

1. MyoWare sensoridan simlarni MaKey MaKey -ga quyidagicha ulang:

• MyoWare -dagi "+" belgisi MaKey MaKey -dagi 5V uyasiga o'tadi.
• MyoWare-dagi "-" belgisi MaKey MaKey-dagi erga ("er") o'tadi.
• MyoWare -dagi "SIG" MaKey MaKey -dagi A3 uyasiga o'tadi.

2. MyoWare -ga uchta elektrodni ulang.

3. MaKey MaKey -ni ulang. Agar siz elektr manbaiga ulangan kompyuterdan foydalansangiz, MaKey MaKey -ni USB quvvat izolyatoriga ulang va keyin uni kompyuterning USB portiga ulang. (Bu xavfsizlik chorasi, agar sizning kompyuteringizda elektr ta'minoti bilan bog'liq biror narsa noto'g'ri bo'lsa, egasi to'g'ridan -to'g'ri elektr tarmog'iga ulanmagan. Bunday muammo yuzaga kelishi ehtimoldan yiroq emas, lekin biz sizning xavfsizligingizni afzal ko'ramiz.) Agar batareyasi tugagan noutbukdan foydalansangiz (ya'ni, devorga ulanmagan bo'lsa), siz izolyatorsiz xavfsizsiz.

4. Hamma narsa yoqilganligini tekshiring. MaKey MaKey qizil LED va MyoWare yashil LEDlari yonishi kerak.

5. MyoWare -ni biriktirmoqchi bo'lgan terini axloqsizlik va yog'larni tozalash uchun alkogol bilan tozalang.

6. Elektrodlar ustidagi yopishtiruvchi qoplamani echib oling va MyoWare -ni teriga mahkamlang. Siz MyoWare -dagi ikkita elektrod siz yozmoqchi bo'lgan mushakning tepasida bo'lishini xohlaysiz. Simga biriktirilgan elektrod taqqoslash vazifasini bajaradi va maqsadli mushak qisqarganda faol bo'lmaydigan sohada mushakdan tashqariga qo'yilishi kerak.

7. Teri yaxshi muhrlanganligiga ishonch hosil qilish uchun elektrodlardagi yopishqoqlikni tekshiring. Yaxshi yopishtirish uchun siz yopishqoq halqalarning chetlarini teriga bosishingiz kerak bo'lishi mumkin.

6 -qadam: Arduino IDE -da chegaralarni o'rnatish

1. Hamma narsa ulangan va yoqilgan bo'lsa, Arduino IDE -da ketma -ket monitorni o'ng yuqori burchakdagi kattalashtiruvchi oynaga bosing.

2. Endi ketma -ket monitor MyoWare -dan signal qiymatlarini ko'rsatishi kerak. Mushakni bo'shashtirib, bo'shashtirganda, qiymatlar shunga mos ravishda o'zgarishini ko'rishingiz kerak. Agar siz mushakni etarlicha qattiq siqsangiz, MyoWare -dagi qizil LED yonishini ko'rishingiz kerak.

3. Ketma -ket monitorni ko'rayotganda, mushakni har xil intensivlik bilan qisqaring, bunda dastlabki holatiga qaytish uchun qisqarish oralig'ida bo'shashing. Qisqartirish tugmachasini bosishni xohlagan chegara qiymatini aniqlang. Yuqori qiymatlar tugmachani bosish uchun kuchliroq qisqarishni talab qiladi; pastroq qiymatlar uni kichik kasılmalara nisbatan sezgir qiladi, lekin noto'g'ri signallarga ko'proq moyil bo'ladi.

4. Arduino eskizida chegara qiymatini (const int thresh1) 1000 dan tanlagan ostonangizga o'zgartiring.

5. Seriya monitorini yoping, eskizni qayta yuklang va EMG bilan yozishni boshlang. Siz sezgirlikni xohlagan joyingizga etkazish uchun ostonani qayta sozlashingiz kerak bo'ladi. Siz kechikish bilan tajriba o'tkazishingiz mumkin, shunda u ko'proq yoki kamroq namuna oladi.

7-qadam: Yangi uyda ishlab chiqarilgan EMG tizimidan zavqlaning

Siz elektrodlarni tananing ko'p joylariga qo'yishingiz mumkin (masalan, bizning laboratoriya kiborgimiz Kayl Li tasvirlanganidek, yuzida).

Elektrodlarni joylashtirish uchun joylar bilan tajriba o'tkazing va tugmachalarni bosishning ko'p imkoniyatlari.

Bundan tashqari, ushbu tizimga boshqa MyoWare sensorini qanday qo'shishni bilish uchun o'qishni davom eting.

8 -qadam: EMG tizimiga ikkinchi sensor qo'shing

1. Ikkinchi MyoWare sensori uchun 2 -qadamni takrorlang.

2. Bir nechta MaKey MaKey -ga bir nechta datchiklarni ulash uchun sizga har biriga quvvat olish uchun usul kerak bo'ladi. Biz Y shaklidagi ulagichni yaratish uchun simni bir oz ajratib, lehimladik va bantladik (yuqoridagi rasmga qarang), MaKey MaKey quvvat manbaidan bitta chiqishni ikkita "+" quvvat manbaiga ulanadigan ikkita simga ajratdik. ikkita MyoWare -dan.

3. MyoWare datchiklaridagi "SIG" uyalarini MaKey MaKey-ning o'ng tomonidagi turli xil A-uyalariga ulang (biz taqdim etgan kod siz A3 va A4 dan foydalanayotganingizni taxmin qiladi).

4. Ikkita datchik uchun eskizni yuklang:

/* bu eskiz ikkita MyoWare sensori signalini o'qiydi va "b" tugmachasidan, ikkinchisi esa ostonadan oshganda "b" tugmachasini yuboradi. 1000;.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 (); // keykpress cKeyboard.write ('c') yuborish; kechiktirish (50);} if (sensor2Val> = thresh2) {Keyboard.begin (); // BKeyboard.write ('b') tugmachasini yuboring; kechiktirish (50);} boshqa // 50 ms kuting againdelay (50);}

5. Endi ikkala mushak ko'rsatkichlari ketma -ket monitorda ko'rinishi kerak. 6 -qadamda bo'lgani kabi, Arduino eskizida har bir chegarani alohida o'rnating va eskizni qayta yuklang.

Endi sizning EMG tizimingizda ikkita alohida kirish bo'ladi

Agar siz o'zingizni yirtqich his qila boshlasangiz, tizimga ko'proq MyoWare datchiklarini qo'shish uchun shunga o'xshash protseduralarni bajarishingiz mumkin. Agar siz o'zingizni chindan ham vahshiy his qila boshlasangiz, tizimga yana MaKey MaKey qo'shishingiz mumkin. Biz sizga ushbu dizayn bilan tajriba o'tkazishni taklif qilamiz.