Mens-computerinterface: functie een grijper (gemaakt door Kirigami) door polsbeweging met behulp van EMG. Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Dit was dus mijn eerste poging tot een mens-computerinterface. Ik legde de spieractiveringssignalen van mijn polsbeweging vast met behulp van een EMG-sensor, verwerkte het door python en arduino en activeerde een op origami gebaseerde grijper.

Benodigdheden

1. ESP-32

2. Jumperdraad

3. EMG-sensor (inclusief ECG-elektroden)

4. Servomotor (SG-90)

5. DCPU (let op: dit kan ook worden gedaan zonder de DCPU te gebruiken door de verbindingen rechtstreeks met de ESP-32 te maken.)

Stap 1: De EMG-sensor aansluiten op de DCPU

Voordat we beginnen met clip naar ESP-32 naar de DCPU. Nu moeten we de EMG-signalen vastleggen. Dit wordt bereikt door de EMG-sensor op de DCPU aan te sluiten. De aansluitingen van de jumperdraden worden op de volgende manier gedaan (EMG-DCPU).-:

1. GND -GND

2. 3.3V-Vcc

3. Out-35 (of een van de door u gewenste pinnen)

*Het hele schakelschema staat hieronder*

Stap 2: De servomotor aansluiten op de DCPU

Om de origami-grijper te verplaatsen, gebruiken we een servomotor. Wanneer we onze pols omhoog bewegen, zal de servo draaien en wanneer we onze pols naar beneden brengen, zal deze naar zijn beginpositie komen. De servo wordt op de volgende manier aangesloten (Servo-DCPU):

1. Gnd-Gnd

2. Vcc-5v

3. Out-32

Stap 3: De origami-grijper maken

Ik heb een bestand bijgevoegd met de lay-out van het ontwerp. De rechte zwarte lijnen zijn degene die gesneden moeten worden en de stippellijnen zijn de lijnen die je moet vouwen. Laat de bijlage op een dik A4-vel printen.

Stap 4: De grijper functioneel maken

Om de grijper functioneel te maken, moeten we twee snaren/draden van boven naar beneden aanbrengen, zoals weergegeven in de afbeelding.

Probeer na het plaatsen van de snaren aan beide te trekken en de grijper zou moeten sluiten en openen. Als dit niet het geval is, probeer dan de gaten groter te maken of uw draad opnieuw in te voeren.

Stap 5: De servomotor aan de grijper bevestigen

Om een stabiele standaard te bouwen voor je servomotor en grijper kun je een box gebruiken. Ik heb een origamidoos gemaakt die ik heb gebruikt om de servomotor en de grijper vast te zetten. Je kunt de bijlage afdrukken die ik heb gegeven om de doos te maken. (Metingen die in de bijlagen zijn geschreven, zijn verkeerd, dus print ze gewoon op een A4-vel zonder je er zorgen over te maken.)

Nadat u de servomotor op zijn plaats in de doos hebt geplaatst, bevestigt u beide schroefdraden van de grijper aan de gaten in de servomotorbevestigingen. Houd de snaren strak zodat als de servo draait, de grijper kan sluiten.

Stap 6: De laatste stap en code

Bevestig de elektrodekabels aan de EMG en plaats de rode elektrode bovenop uw pols, onder uw knokkels. Plaats nu de gele en groene elektroden op uw onderarm. Raadpleeg de foto voor de exacte positie.

Ten slotte moet je de python- en arduino-codes invoeren en uploaden. De codes vindt u hieronder.

Het project is nu klaar. Na het uploaden van de Arduino-code open je python en voer je de code uit. U ziet een grafiek met enkele waarden op de y-as. Houd uw hand recht en noteer de beginwaarde op de y-as. Het zal van persoon tot persoon verschillen (voor mij was het 0,1). Nadat je de waarde hebt genoteerd, bewerk je de python-code en vul je dat getal in de variabele 'threshold' in. Voer de code opnieuw uit en u ziet nu het hele project in actie.

[Opmerking: om de grijper goed te laten werken en de emg de juiste signalen te laten opnemen, moet u zich uit de buurt houden van een ingeschakelde elektrische schakelaar, oplader of apparaat dat de emg-signalen kan verstoren.]