الإلكترونيت (EMS): 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

كان الغرض من هذا المشروع هو التركيز على إنشاء "ملحق حسي" جديد ومُثري حسابيًا للأغراض التعليمية ، والهدف من ذلك هو تمكين الطلاب من تصميم وبناء تطبيقاتهم الحسية الخاصة بهم ، وعند القيام بذلك سوف يتعرفون على علوم الكمبيوتر المختلفة وموضوعات علم الأعصاب. يُطلق على جهاز HCI الذي تم إنشاؤه اسم Electronette. جهاز Electronette عبارة عن جهاز لتحفيز العضلات الكهربائي يتم تثبيته على الذراع لتوسيع الإحساس باستخدام الأقطاب الكهربائية والاستجابة بإخراج ملموس للمستخدم.

تستند هذه المادة إلى عمل تدعمه مؤسسة العلوم الوطنية بموجب المنحة رقم 1736051.

تم تطوير المشروع في مختبر التكنولوجيا الحرفية في جامعة كولورادو بولدر.

أعتقد أن أفضل طريقة لبدء Instructable هي باستخدام تطبيقات Electronette ، والتي يمكن رؤيتها في الفيديو أعلاه. مع Electronette ، أردت السماح للمستخدم بتخصيص حركات الأصابع بهدف السماح للمستخدم بالعزف على الآلات التي لم يسبق لها مثيل من قبل ، لمنح الأشخاص الذين يعانون من شلل نصفي القدرة على إجراء تمارين رياضية للأصابع مبرمجة مسبقًا ، تعلم مواضع أصابع رمي البيسبول المختلفة ، بالإضافة إلى أن يكون الجهاز عبارة عن جهاز إخراج لمسي مشابه لمحركات الاهتزاز. في حين أن هذه كلها أهداف نبيلة للغاية ، أعتقد أن Electronette لديها القدرة على تحقيق بعضها.

كجهاز EMS / TENS ، تكمل Electronette دائرة باستخدام جسم الإنسان ، والتي يمكن أن تتسبب في تقلص مجموعات العضلات بشكل لا إرادي ، حسب الجهد ؛ مما يتسبب في ارتعاش الأصابع ، وتحريك الذراعين ، وإمساك اليدين ، والمزيد. Electronette هو جهاز قابل للتخصيص نسبيًا يأخذ تيارًا كهربائيًا إما من وحدة TENS أو وحدة EMS مصنوعة يدويًا (إذا كنت تستخدم جهازك الخاص ، فتأكد من البدء بتيار منخفض جدًا واستخدم تيار التيار المتردد دائمًا). تقوم بعد ذلك بتقسيم هذه الإشارة إلى قناتين ، واحدة ستكون (+) والأخرى (-). بناءً على عدد الأقطاب الكهربائية التي تريدها ، ستقوم بتوصيل القنوات بالمرحلات. سيتم التحكم في المرحلات بواسطة Arduino. أخيرًا ، تقوم بتوصيل الأقطاب الكهربائية بالمطاريف الأخرى الموجودة على المرحلات وتنفيذ الكود.

إذا كانت لديك أي أسئلة ، أو تريد مواكبة عملي ، أو مجرد إلقاء نظرة على الأفكار ، فيرجى القيام بذلك على Twitter: @ 4Eyes6Senses.

تحذير: يرجى قراءة ورقة تحذير السلامة الموجودة هنا - قبل استخدام أي نوع من الأجهزة التي ترسل الجهد عبر جسمك ، اقرأ بالتأكيد ما إذا كان لديك أي أجهزة إلكترونية مزروعة أو مخاوف طبية مماثلة وحدد ما إذا كان يجب عليك تجنب ذلك ، أعتقد أن EMS رائع لكن ليس هذا رائع. لاحظ أن هذا Instructable مخصص للذراع فقط. أنا لست مسؤولاً بأي حال من الأحوال عن أي ضرر أو مشاكل تتلقاها من استخدام هذا الجهاز ، يرجى أن تكون آمناً من خلال قراءة EMS ومعرفة ما إذا كانت هناك أي مخاطر قد تمنعك من استخدام هذا الجهاز.

اللوازم

جهاز TENS / EMS (يمكن أن يكون هذا أي وحدة TENS أو EMS فقط تأكد من أنه يحتوي على وضع "عادي" ويأتي مع أسلاك توصيل)

وحدة الترحيل متعددة القنوات (بالنسبة لهذا Instructable ، استخدمت مرحل 16 قناة يمكن العثور عليه هنا)

Arduino UNO أو Mega (يعتمد على عدد المرحلات)

2 حافلات توصيل

كابل الشريط الأحمر والأزرق

دبوس دوبونت ومجموعة الإسكان

محول زيادة التيار المستمر DC-DC (لتشغيل المرحلات)

الخطوة 1: قم بإعداد المرحلات والكابلات

الخطوة 1: بعد تحديد وحدة EMS / TENS (بالنسبة إلى هذه التعليمات ، أستخدم TENS 7000 ، لكنني استخدمت البدائل أيضًا) ، استبدل نهايات سلك الرصاص TENS بموصلات إسكان ذكر. قم بذلك مرة أخرى باستخدام أي كبل TENS إضافي لديك ، ولكن هذه المرة قم بقطع جانب قابس وحدة TENS ، وليس موصلات الدبوس ، ستستخدمها لاحقًا.

الخطوة 2: قم بتوصيل الموصلات الجديدة في كل ناقل ، قم بتوصيل دبوس واحد في "+" والآخر في "-". لا يهم الكبل الذي تختاره لـ VCC أو GND (الشكل 2).

الخطوة 3: قم بتوصيل الكابلات بجانبي الحافلة "+" و "-" (الأشكال 2 و 3 و 4).

الخطوة 2: قسّم التيار إلى قناتين

الخطوة 1: حدد المرحل الذي تريد استخدامه (بالنسبة لهذا Instructable ، أستخدم مرحل قناة a16) (الشكل 1).

الخطوة 2: قم بتوصيل كبلات الناقل "+" بالمحطة المشتركة للترحيل (المحطة الوسطى) ، ثم كرر مع كبلات الناقل "-" على المرحلات الموجودة على الجانب الآخر.

الخطوة 3: باستخدام موصلات الدبوس الإضافية 2 مم التي قطعتها من كبلات TENS ، قم بتوصيلها بطرف NO (الطرف الأيمن) (الشكل 2 و 3). يمكنك الاتصال بمحطة NC (الطرف الأيسر) ستحتاج فقط إلى تغيير الرمز لاحقًا.

الخطوة 3: قم بتوصيل Arduino بالمرحلات

الخطوة 1: قم بتوصيل دبابيس وحدة الترحيل بـ Arduino باستخدام كبل قوس قزح ، ولا تتردد في اختيار موضع الدبوس الخاص بك ، فقط تذكر تغيير الرمز ليعكس ذلك.

الخطوة 2: إذا كنت تستخدم مرحل 16 قناة ، فستحتاج إلى مصدر طاقة إضافي لوحدة الترحيل. قم بتوصيل Arduino 5V و GND (الشكل 2) بالجانب "الداخلي" لمعزز التيار المستمر. اضبط خرج المعزز على 12 فولت ، ثم قم بتوصيل المعزز بلوحة الترحيل (الشكل 2).

الخطوة 4: تنفيذ الكود والتنسيب الكهربائي

تم تضمين بعض التعليمات البرمجية للمبتدئين لإظهار كيفية التحكم في الإلكترونيت باستخدام جهاز استشعار. إذا قمت بتغيير محطات الترحيل ، فستحتاج إلى عكس عبارات HIGH و LOW. أثناء إيقاف تشغيل Arduino ، أقترح عليك تشغيل وحدة TENS ومعرفة المستوى الأفضل لك أو للشخص الذي يرتدي Electronette. يرجى الحرص على عدم تنشيط جميع الفوط المتعددة مرة واحدة حيث قد يكون من الصعب عليك التعامل معها ، أوصي فقط بتنشيط مجموعة واحدة أو مجموعتين من الفوط مرة واحدة.

بعد تحميل الكود على Arduino ، سترغب في البدء في إضافة الأقطاب الكهربائية التي ستتحكم في ذراعك. أقترح أن تقرأ عن فسيولوجيا ذراع الإنسان لمعرفة مجموعات عضلات الذراع التي تريد التحكم فيها (الشكل 1). لقد قمت أيضًا بتضمين صور للأماكن التي وضعت فيها وسادات أقطاب كهربائية (الأشكال 2 و 3 و 4). تأكد من بقاء زوج الوسادة "+" و "-" على نفس الذراع ، ولا تقسمهما بين أجزاء متعددة من الجسم.

يمكنك أيضًا استخدام Electronette بشكل صارم كجهاز إخراج لمسي. إذا قمت بضبط وحدة TENS الخاصة بك منخفضة بما يكفي ، يجب أن تشعر بإحساس مشابه لمحرك الاهتزاز ، جربه!

الخطوة 5: تم

لديك الآن Electronette الخاصة بك!

إذا كانت لديك أي أسئلة متعمقة ، أو تريد التعرف على التعزيز البشري ، أو ترغب في مواكبة عملي ، أو مجرد إلقاء نظرة على الأفكار ، فيرجى القيام بذلك على Twitter الخاص بي:

@ 4Eyes6Senses شكرا!