De Electronette (EMS): 5 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Het doel van dit project was om zich te concentreren op het creëren van nieuwe, computationeel verrijkte "sensorische extensie" voor educatieve doeleinden, de bedoeling is om studenten in staat te stellen hun eigen sensorische toepassingen te ontwerpen en te bouwen, en daarbij te leren over verschillende informatica en neurowetenschappelijke onderwerpen. Het gecreëerde HCI-apparaat wordt de Electronette genoemd. De Electronette is een op de arm gemonteerd elektrisch spierstimulatieapparaat om een zintuig uit te breiden met behulp van elektroden en te reageren met een tactiele output voor de gebruiker.

Dit materiaal is gebaseerd op werk dat wordt ondersteund door de National Science Foundation onder Grant No. 1736051.

Het project is ontwikkeld in het Craft Tech Lab van de University of Colorado Boulder.

Ik denk dat de beste manier om deze Instructable te starten is met de toepassingen van de Electronette, die te zien is in de video hierboven. Met de Electronette wilde ik de gebruiker in staat stellen vingerbewegingen aan te passen met als doel de gebruiker instrumenten te laten bespelen die ze nog nooit eerder hebben ontmoet, om mensen met een verlamde hand de mogelijkheid te geven om voorgeprogrammeerde vingeroefeningen te doen, leer verschillende posities van de honkbalpitchvinger, en laat het apparaat een tastbaar uitvoerapparaat zijn dat lijkt op vibratiemotoren. Hoewel dit allemaal zeer verheven doelen zijn, geloof ik dat de Electronette het vermogen heeft om sommige ervan te bereiken.

Als EMS/TENS-apparaat voltooit de Electronette een circuit met behulp van het menselijk lichaam, dat afhankelijk van de spanning ervoor kan zorgen dat spiergroepen onvrijwillig samentrekken; waardoor vingers trillen, armen bewegen, handen grijpen en meer. De Electronette is een relatief aanpasbaar apparaat dat een elektrische stroom haalt van een TENS-eenheid of een handgemaakte EMS-eenheid (als u uw eigen apparaat gebruikt, begin dan met een zeer lage stroomsterkte en gebruik altijd wisselstroom). Je splitst dat signaal vervolgens in twee kanalen, de ene is (+) en de andere (-). Op basis van het aantal gewenste elektroden verbind je de kanalen tot relais. De relais worden aangestuurd door een Arduino. Ten slotte sluit je de elektroden aan op de andere klemmen op de relais en implementeer je de code.

Als je vragen hebt, op de hoogte wilt blijven van mijn werk of gewoon wat ideeën wilt uitwisselen, doe dat dan op mijn Twitter: @4Eyes6Senses.

WAARSCHUWING: Lees het veiligheidswaarschuwingsblad dat u hier vindt voordat u een apparaat gebruikt dat spanning door uw lichaam stuurt, lees zeker of u geïmplanteerde elektronische apparaten of soortgelijke medische zorgen heeft en bepaal of u moet vermijden, ik denk dat EMS cool is maar niet zo cool. Merk op dat dit Instructable alleen voor de arm is. Ik ben op geen enkele manier verantwoordelijk voor enige schade of problemen die u ondervindt bij het gebruik van dit apparaat. Wees alsjeblieft veilig door EMS te lezen en kijk of er gevaren zijn die u ervan weerhouden dit apparaat te gebruiken.

Benodigdheden

Een TENS/EMS-apparaat (dit kan elke TENS- of EMS-eenheid zijn, zorg er alleen voor dat deze een "Normale" modus heeft en wordt geleverd met geleidingsdraden)

Meerkanaals relaismodule (voor deze Instructable heb ik een 16-kanaals relais gebruikt dat hier te vinden is)

Arduino UNO of Mega (afhankelijk van het aantal relais)

2 breadboard-bussen

Rode en blauwe lintkabel

Dupont pin en behuizing kit

DC-DC boost step-up converter (om de relais van stroom te voorzien)

Stap 1: Stel de relais en kabels in

Stap 1: Nadat je een EMS/TENS-eenheid hebt geselecteerd (voor deze Instructables gebruik ik de TENS 7000, maar ik heb ook alternatieven gebruikt), vervang de uiteinden van de TENS-leaddraad door mannelijke behuizingsconnectoren. Doe dit opnieuw met elke extra TENS-kabel die je hebt, maar knip deze keer de stekker van de TENS-eenheid door, niet de pinconnectoren, je zult ze later gebruiken.

Stap 2: Steek de nieuwe connectoren elk in één bus, steek een pin in de "+" en de andere in "-". Het maakt niet uit welke kabel je kiest voor VCC of GND (figuur 2).

Stap 3: Sluit de kabels aan op de "+" en "-" kanten van de bus (figuren 2, 3, & 4).

Stap 2: Verdeel de stroom in twee kanalen

Stap 1: Selecteer een relais dat u wilt gebruiken (voor deze Instructable gebruik ik een 16-kanaals relais) (figuur 1).

Stap 2: Steek de "+" buskabels in de gemeenschappelijke aansluiting van het relais (middelste klem), en herhaal met de "-" buskabels op de relais aan de andere kant.

Stap 3: Gebruik de extra 2 mm-pinconnectoren die u uit de TENS-kabels hebt gesneden, sluit ze aan op de NO-aansluiting (rechteraansluiting) (afbeelding 2 & 3). U kunt verbinding maken met de NC-terminal (linker terminal), u hoeft alleen de code later te wijzigen.

Stap 3: Sluit Arduino aan op relais

Stap 1: Verbind de pinnen van de relaiseenheid met de Arduino met behulp van een regenboogkabel, voel je vrij om je eigen pinplaatsing te kiezen, vergeet niet om de code te wijzigen om dit weer te geven.

Stap 2: Als u het 16-kanaals relais gebruikt, heeft u een extra stroombron nodig voor de relaiseenheid. sluit de Arduino 5V en GND (figuur 2) aan op de "in"-kant van de DC-booster. Stel de uitgang van de booster in op 12V en sluit vervolgens de booster aan op het relaisbord (figuur 2).

Stap 4: Implementeer code en elektrodeplaatsing

Inbegrepen is een beginnerscode om te laten zien hoe de Electronette met een sensor kan worden bestuurd. Als u de relaisaansluitingen hebt gewijzigd, moet u de HIGH- en LOW-instructies omkeren. Terwijl de Arduino uit staat, raad ik u aan de TENS-eenheid in te schakelen en te kijken welk niveau het beste werkt voor u of de persoon die de Electronette draagt. Zorg ervoor dat u niet alle meerdere pads tegelijk activeert, aangezien dit te veel voor u kan zijn om te hanteren. Ik raad aan om slechts één of twee sets pads tegelijk te activeren.

Nadat je de code op de Arduino hebt geüpload, wil je beginnen met het toevoegen van de elektroden die je arm zullen besturen. Ik stel voor dat je je leest over de fysiologie van de menselijke arm om te zien welke armspiergroepen je wilt controleren (figuur 1). Ik heb ook foto's bijgevoegd van plaatsen waar ik elektrodenpads heb geplaatst (figuren 2, 3 en 4). Zorg ervoor dat het paar "+" en "-" kussentjes op dezelfde arm blijven, verdeel ze niet over meerdere delen van het lichaam.

U kunt de Electronette ook strikt als een tactiel uitvoerapparaat gebruiken. Als u uw TENS-eenheid laag genoeg instelt, zou u een sensatie moeten voelen die lijkt op een vibratiemotor, probeer het eens!

Stap 5: Klaar

Je hebt nu je eigen Electronette!

Als je diepgaande vragen hebt, meer wilt weten over menselijke augmentatie, op de hoogte wilt blijven van mijn werk of gewoon wat ideeën wilt uitwisselen, doe dat dan op mijn Twitter:

@4Eyes6Senses Bedankt!