الممثل الصحيح: 16 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

"هل ترفع حتى يا اخي؟"

بالنسبة للمبتدئين في صالة الألعاب الرياضية ، يمكن أن يكون تعلم كيفية الرفع مهمة شاقة. تبدو التمارين غير طبيعية ويشعر كل مندوب بالفشل. ومما زاد الطين بلة ، أن المتفرجين يحدقون بألم في أسلوبك السيئ وذراعيك النحيلتين.

إذا كان هذا المشهد المؤسف يشبهك ، فعندئذٍ يكون المستشعر البيولوجي المناسب لك! بالنسبة للمبتدئين في صالة الألعاب الرياضية ذوي العقول الكبيرة الذين يتطلعون إلى الحصول على أذرع صبي كبير ، يساعد جهاز الاستشعار الحيوي Right Rep في ضمان حصولك على الممثل المناسب في كل مرة. يحسب هذا المستشعر الحيوي تكرار العضلة ذات الرأسين ويشير إلى ما إذا كنت تعمل بجد بما فيه الكفاية وتستخدم نطاقًا كاملاً من الحركة. مع مندوب الحق سوف تتعلم الممثل الصحيح.

الخطوة 1: المواد والأدوات

فيما يلي قائمة بالمواد والأدوات لهذا المشروع:

المواد

1. معالج Arduino Uno Micro (23.00 دولارًا)
2. لوح خبز نصف الحجم (4 عبوات - 5.99 دولار)
3. شاشة LCD من 16 قطعة (عبوتان - 6.49 دولار)
4. مستشعر BITalino EMG (27.00 دولارًا)
5. 1 × 3 ملحق رصاص (21.47 دولارًا)
6. كابل الاستشعار (10.87 دولار)
7. 3 أقطاب 3 متر يمكن التخلص منها مسبقًا (50 عبوة - 20.75 دولارًا)
8. 4220 أوم المقاوم (100 حزمة - 6.28 دولار)
9. 1 10 كيلو أوم المقاوم (100 حزمة - 5.99 دولار)
10. 1 مقياس الجهد (10 عبوات - 9.99 دولارًا أمريكيًا)
11. توصيل الأسلاك (120 حزمة - 6.98 دولارًا أمريكيًا ، بما في ذلك M / F و M / M و F / F)
12. بطارية 9 فولت (4 عبوات - 13.98 دولارًا)
13. 2 مشبك ورق (100 عبوة - 2.90 دولار)
14. معجون تركيب سكوتش (1.20 دولار)
15. كم قابل للارتداء (اشترى كم ضغط أو يمكنك قص كم من قميص قديم)

الإجمالي: 162.89 دولارًا (هذا هو ببساطة إجمالي الأسعار أعلاه. يجب أن يكون سعر الوحدة لكل مكون أقل بكثير)

أدوات

كمبيوتر مزود بقدرات ترميز اردوينو

الخطوة الثانية: الإعداد والخلفية

قبل أن تبدأ في توصيل الأسلاك الخاصة بدائرة Rep Right ، من المهم أن تأخذ بعض الوقت للتعرف على إمكانات العمل وبعض الدوائر الأساسية. تمتلك عضلات الهيكل العظمي خاصيتين أساسيتين ، وهما قابلتان للانقباض وسرعة الانفعال. منفعل بمعنى أنها تستجيب للمحفزات وقابلة للتقلص مما يعني أنها قادرة على إنتاج التوتر. في كل مرة ترفع فيها وزنًا ، تكون ألياف العضلات متحمسة بسبب الفولتية الصغيرة عبر العضلات التي تسمى إمكانات الفعل. يراقب الممثل الأيمن إمكانات العمل هذه باستخدام مستشعر مخطط كهربية العضل (EMG) لضمان عمل عضلاتك بكامل طاقتها. يمكن العثور على مزيد من المعلومات حول أجهزة استشعار مخطط كهربية العضل هنا.

يجب أن تكون الخبرة في توصيل الدوائر الكهربائية كافية لنطاق هذا المستعصي. لإنشاء جهاز الاستشعار البيولوجي الصحيح ، ستحتاج إلى توصيل بعض الأجهزة بالدائرة. الأجهزة الرئيسية هي المعالج الدقيق Arduino Uno ، وشاشة الكريستال السائل ذات 16 مقطعًا (LCD) ، ومستشعر BITalino EMG ومقياس الزوايا محلية الصنع.

المعالج الدقيق Arduino Uno هو جهاز كمبيوتر يعمل "كعقل" للنظام. تستخدم شاشة LCD عرض 16 مقطعًا للإشارة إلى التكرارات. يقيس مستشعر EMG إمكانات العمل كما هو مذكور أعلاه. أخيرًا ، يستخدم مقياس الزوايا محلية الصنع مقياس جهد دوار لقياس نطاق كامل من الحركة. يقوم بذلك عن طريق قياس جهد الخرج المتغير الناتج عن مقاومة مقياس الجهد المتغير.

بعد بناء النظام ، يجب تزويده برمز. يستخدم هذا المشروع كود Arduino. قبل البدء في هذا المشروع ، يجب أن تتعرف على مكتبة LCD وغيرها من كود Arduno المفيد الموجود هنا. الكود الذي استخدمناه لهذا المشروع موجود على GitHub. سيتم تنزيل الرمز واستخدامه لمشروعك الخاص في أي وقت.

الخطوة الثالثة: الأمان

تحذير!

جهاز الاستشعار الحيوي Right Rep ليس جهازًا طبيًا ولا يجب استخدامه كبديل للأجهزة الطبية. يرجى استشارة طبيبك بشأن ممارسة الرياضة ورفع الأوزان الثقيلة قبل استخدام جهاز الاستشعار الحيوي Right Rep.

Right Rep هو جهاز كهربائي يمكن أن يتسبب في حدوث صدمة كهربائية. لذلك ، لضمان أن الممثل المناسب آمن للجميع ، يجب تنفيذ احتياطات السلامة التالية.

فيما يلي بعض نصائح السلامة الكهربائية التي يجب اتباعها:

• يجب فصل الطاقة عند تعديل الدوائر.
• لا تقم بتعديل الدوائر ذات الجلد الرطب أو المكسور
• احتفظ بجميع السوائل والمواد الموصلة الأخرى بعيدًا عن الدائرة
• لا تستخدم الأجهزة الكهربائية أثناء العواصف الرعدية أو في الحالات الأخرى التي يكون فيها ارتفاع التيار الكهربائي أعلى من المعدل الطبيعي.
• يستخدم هذا النظام مستشعر EMG ومنصات الإلكترود. يرجى التأكد من اتباع إرشادات وضع القطب الصحيح والسلامة الموجودة هنا.
• قم بتوصيل جميع المكونات بالأرض. هذا يضمن عدم وجود تسرب تيار يمكن أن يأتي من الجهاز إليك.

الكهرباء خطيرة ، باتباع احتياطات السلامة هذه يضمن لك الاستمتاع بتجربة ممتعة وخالية من المخاطر.

الخطوة 4: تلميحات ونصائح:

يمكن أن تكون المستشعرات الحيوية أشياء متقلبة ، تعمل الأشياء في ثانية واحدة ، والأشياء الثانية التالية تفشل فشلاً ذريعاً. فيما يلي بعض التلميحات والنصائح لتشغيل مستشعر Right Rep الخاص بك بسلاسة.

استكشاف الأخطاء وإصلاحها:

• إذا كانت شاشة LCD تحسب عدد الممثلين عندما لا يحدث تقلص ، فتأكد من تثبيت الأقطاب الكهربائية بإحكام على الموضوع باستخدام شريط. هذا يقلل من تأثير الحركة غير المرغوب فيه. إذا كان الأول لا يزال لا يعمل ، ففكر في تعديل عتبة EMG في كود Arduino.
• يختلف نطاق الحركة بين كل مستخدم. قد يتسبب هذا في عدم احتساب ممثل في نطاق كامل من الحركة. لحساب التباين ، اضبط عتبة مقياس الزوايا لمراعاة هذا التغيير.
• شاشات الكريستال السائل لتعتيم؟ حاول زيادة السطوع عن طريق تغيير المقاومة على دبوس "Vo". أو اختبر هذا المثال للتأكد من أنه يعمل بشكل صحيح.
• إذا كان Arduino يفقد الطاقة ، فتحقق لمعرفة ما إذا كانت بطارية 9V قد نفدت.
• إذا فشل كل شيء آخر ، فتأكد من توصيل جميع الأسلاك بشكل صحيح وآمن.

نصائح:

• قد يكون من السهل أن تفقد مسار الأسلاك في الدائرة. قد تكون نصيحة مفيدة هي إنشاء نظام ألوان وأن يكون متسقًا طوال مشروعك. على سبيل المثال ، استخدام سلك أحمر للجهد الموجب واستخدام سلك أسود للأرض.
• الرفع من أجل صحتك الشخصية لا تدع آراء الآخرين تؤثر على تمرينك!

الخطوة 5: صنع مقياس الزوايا محلية الصنع

لصنع مقياس الزوايا محلية الصنع ، تحتاج إلى الحصول على معجون سكوتش المتصاعد ، ومقياس جهد دوار ، ومقطعين ورقيين.

الخطوة 6: وضع كل ذلك معًا

لإنشاء مقياس الزوايا ، قم بتصويب مشبكين ورقيين. بعد ذلك ، قم بلف قرص مقياس الجهد بمعجون متصاعد. خذ أحد مشابك الورق المستقيمة ، وأدخله في معجون التثبيت. سيكون هذا هو الساق مقياس الزوايا المتغيرة التي تتحرك مع الساعد. بالنسبة للساق المرجعية ، قم بتثبيت مشبك ورق على قاعدة مقياس الجهد باستخدام معجون التثبيت. سيتم تثبيت هذه الساق بالتوازي مع العضلة ذات الرأسين.

الخطوة السابعة: البدء

لإنشاء الدوائر ، ابدأ بتوصيل الطاقة والأرض من Arduino Uno إلى اللوحة الأولية.

الخطوة 8: إضافة EMG ومقياس الزوايا

قم بتوصيل كل من EMG ومقياس الزوايا بالطاقة والأرضي والدبوس التناظري. بالنسبة إلى الرسم التخطيطي أعلاه ، يمثل المستشعر الصغير الموجود على اليسار EMG ويمثل مقياس الجهد مقياس الزوايا. لاحظ أي دبوس يوجد به كل مستشعر ، لدينا EMG في A0 ومقياس الزوايا في A1.

الخطوة 9: إضافة مخرجات LED

قم بتوصيل اثنين من مصابيح LED على الأرض ودبوس رقمي. يشير أحد مؤشرات LED عند اكتمال مندوب ويشير مؤشر LED الآخر عند اكتمال المجموعة. لاحظ الدبوس الرقمي الموجود في كل LED لجزء الترميز. لدينا واحد LED يذهب إلى الطرف 8 والآخر يذهب إلى رقم 9. يجب توصيل كل مصباح LED بالأرض باستخدام المقاوم 220Ohm.

الخطوة 10: إضافة إخراج العرض الرقمي

لإضافة الشاشة الرقمية ، اتبع بعناية الأسلاك الواردة أعلاه. يمر مقسم المقاوم عبر الدبوس الثالث من اليسار. يعمل المقاوم 10K أوم من الطاقة المذكورة أيضًا من الدبوس والمقاوم 220 أوم يعمل من نفس الدبوس إلى الأرض.

الخطوة 11: إضافة زر

ضع زرًا على لوحة الصور كما هو موضح في الصورة أعلاه. قم بتزويد الزر بالطاقة وقم بتثبيته باستخدام 220 أوم المقاوم. قم بتشغيل إخراج الزر في دبوس رقمي (استخدمنا الدبوس 7).

الخطوة 12: تركيب مقياس الزوايا ومرفقات الأسلاك

بمجرد اكتمال بناء مقياس الزوايا ، تكون جاهزًا لتوصيل مقياس الزوايا بأكمام الضغط. يتم ذلك عن طريق نسج مشابك الورق المستقيمة في غلاف الضغط. بالنسبة للساق المتغيرة من مقياس الزوايا ، المرفقة بقرص مقياس الجهد ، نسج مشبك الورق الموازي للساعد. وبالمثل ، بالنسبة للساق المرجعية ، المتصلة بقاعدة مقياس الجهد ، نسج مشبك الورق الموازي للعضلة ذات الرأسين.

بعد ذلك ، لتوصيل مقياس الزوايا في دائرتك ، استخدم 9 أسلاك توصيل من الإناث إلى الذكور. يتم توصيل الجانبين الشقين من مقياس الجهد بالطاقة والأرض. يتم توصيل الجانب المفرد من مقياس الجهد بالإدخال التناظري A1.

الخطوة 13: وضع القطب الكهربائي EMG

لدمج مستشعر BITalino EMG في Arduino ، فإن الخطوة الأولى هي الوضع المناسب للأقطاب الكهربائية. ستكون هناك حاجة إلى 3 وسادات قطب كهربائي. يتم وضع قطبين كهربائيين على طول بطن العضلة ذات الرأسين والآخر يوضع على عظم الكوع. يتم توصيل الأقطاب الكهربائية إلى Bitalino بسلك أطروحات باللون الأحمر والأبيض والأسود. يتم توصيل الرصاص الأبيض بالقطب الكهربائي الموجود على الكوع. يتم توصيل الخيوط الحمراء والسوداء بالأقطاب الكهربائية الموجودة على بطن العضلة ذات الرأسين. ملحوظة: السلك الأحمر متصل أعلى العضلة ذات الرأسين والسلك الأسود متصل في أسفل العضلة ذات الرأسين. أخيرًا ، لتوصيل مستشعر EMG بـ Arduino ، قم بتوصيل الأسلاك الحمراء والسوداء بالطاقة والأرض. يجب أن يدخل السلك الأرجواني في الدبوس التناظري A0.

الخطوة 14: ترميز المستشعر الحيوي للممثل الصحيح

الآن وقد اكتملت الدائرة ، أصبحت جاهزة لتحميل الكود. الكود المرفق هو الكود الكامل المستخدم لإكمال هذا المشروع. الصورة أعلاه كنموذج لما يجب أن يبدو عليه الرمز بمجرد فتحه. عندما يعمل الرمز بشكل صحيح ، سيحدث ما يلي:

1. تتم قراءة إشارات EMG ومقياس الزوايا باستخدام وظيفة analogRead ().

2. باستخدام عبارة if () ، يتحقق البرنامج مما إذا كانت إشارات EMG وإشارات مقياس الزوايا أكبر من عتبات كل منهما. إذا كانت كلتا الإشارتين أكبر ، فسيتم إضافة مندوب إلى شاشة LCD ويضيء مؤشر LED الأخضر للإشارة إلى اكتمال مندوب. إذا فشلت أي من الإشارتين في تلبية الحد الأدنى ، ينطفئ مؤشر LED ولا يتم احتساب أي مندوب.

3. ترسل الإشارة نقطة البيانات بسرعة بحيث يكون هناك سطر من التعليمات البرمجية الذي يتحقق من مقدار الوقت الذي تم لصقه بين الممثلين. إذا تم لصق نصف ثانية منذ المندوب السابق ، فسيتم احتساب مندوب جديد طالما تم استيفاء عتبات EMG ومقياس الزوايا.

4. بعد ذلك ، يتحقق الكود مما إذا كان عدد التكرارات المكتملة أكبر من أو يساوي عدد التكرارات لكل مجموعة (قمنا بتعيين هذه القيمة على 10 تكرارات لكل مجموعة). إذا كان عدد الممثلين أكبر من هذه القيمة أو مساويًا لها ، فسيتم تشغيل مؤشر LED الأزرق للإشارة إلى اكتمال المجموعة.

5. أخيرًا ، يتحقق الرمز من الضغط على الزر. إذا تم الضغط على الزر ، يتم إعادة عدد مرات التكرار إلى 0 ويتم تحديث شاشة LCD وفقًا لذلك.

للوصول إلى هذا الرمز في GitHub ، انقر هنا!

الخطوة 15: مخطط النسر الأيمن

فيما يلي رسم تخطيطي لنسر لنفس الدائرة تم بناؤه في الخطوات أعلاه. جميع المكونات ، بصرف النظر عن شاشة LCD ، مباشرة إلى الأمام إلى السلك. تذكير لشاشة LCD: اتبع بعناية الأسلاك الموضحة في الرسم التخطيطي. بينما لم يتم إصلاح المسامير الرقمية التي يذهب إليها كل سلك ، فإننا نوصي باستخدام التكوين الذي استخدمناه للبساطة. إذا لم تتطابق الدبابيس مع السلك المحدد في الكود ، فلن يعمل البرنامج بشكل صحيح. قد تحتاج إلى مضاعفة أو ثلاث مرات التحقق من كل شيء في المكان الذي ينبغي أن يكون فيه.

الخطوة 16: أفكار أخرى

فكرة لدينا لتعزيز البرنامج هي إضافة مراحل مختلفة إلى العرض. ستعتمد هذه العبارات على البيانات الواردة إلى البرنامج. على سبيل المثال ، بمجرد أن يكون عدد الممثلين على بعد ممثلين أو ممثلين عن نهاية المجموعة ، يمكن أن تقرأ شاشة LCD "على وشك الانتهاء" أو "فقط عدد قليل آخر!". مثال آخر يمكن أن يكون الرسائل المعتمدة على الوقت. إذا لم تصل dt إلى الحد الأدنى للوقت بين التكرارات ، يمكن أن تقرأ الشاشة "تبطئ".

فكرة برمجية أخرى يمكن أن تكون ميزة المعايرة الذاتية. بدلاً من الحاجة إلى التحقق من الشاشة التسلسلية للعثور على عتبة مناسبة ، يمكن أن يجدها الرمز لك. مستوى الترميز الذي يتطلبه هذا هو ببساطة أبعد من معرفتنا الحالية وهذا هو السبب في أنها مجرد فكرة أخرى.

يمكن أن تكون ترقية الجهاز باستخدام مقياس جهد لشاشة LCD بدلاً من مقسم المقاوم. يتحكم الدبوس الذي يمر من خلاله مقسم المقاوم في سطوع النص على الشاشة. سيسمح استخدام مقياس الجهد للمستخدم بتعتيم السطوع باستخدام قرص بدلاً من وجود مستوى سطوع ثابت.