Dešinysis atstovas: 16 žingsnių

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

- Ar tu net pakeli Bro?

Sporto salės naujokams išmokti pakelti gali būti nelengva užduotis. Pratimai jaučiasi nenatūraliai ir kiekvienas atstovas jaučiasi nesėkmingas. Dar blogiau, diskomfortą padidina stebėtojai, kurie skaudžiai žiūri į jūsų prastą techniką ir neryžtingas rankas.

Jei ši liūdna scena atrodo kaip jūs, tada „Right Rep“biosensorius yra skirtas jums! Didelių protų sporto salės naujokams, norintiems įgyti berniuko rankas, „Right Rep“biosensorius padeda užtikrinti, kad kiekvieną kartą gausite tinkamą atstovą. Šis biosensorius skaičiuoja bicepso pasikartojimus ir parodo, ar pakankamai sunkiai dirbate ir naudojate visą judesių spektrą. Su „Right Rep“išmoksite teisingai atsakyti.

1 žingsnis: medžiagos ir įrankiai

Toliau pateikiamas šio projekto medžiagų ir įrankių sąrašas:

Medžiagos

1. „Arduino Uno“mikroprocesorius (23,00 USD)
2. Pusės dydžio duonos lenta (4 pakuotės - 5,99 USD)
3. 16 segmentų LCD ekranas (2 pakuotės - 6,49 USD)
4. „BITalino EMG“jutiklis (27,00 USD)
5. 1 x 3 švino priedas (21,47 USD)
6. Jutiklio kabelis (10,87 USD)
7. 3 iš anksto gelio 3M vienkartiniai elektrodai (50 pakuočių - 20,75 USD)
8. 4 220 omų rezistorius (100 pakuočių - 6,28 USD)
9. 1 10K omų rezistorius (100 pakuočių - 5,99 USD)
10. 1 potenciometras (10 pakuočių - 9,99 USD)
11. Prijungimo laidai (120 pakuočių - 6,98 USD, apima M/F, M/M ir F/F)
12. 9 V baterija (4 pakuotės - 13,98 USD)
13. 2 sąvaržėlės (100 pakuočių - 2,90 USD)
14. Škotiškas montavimo glaistas (1,20 USD)
15. Nešiojama rankovė (nusipirkta suspaudimo rankovė arba galite iškirpti rankovę iš senų marškinių)

Iš viso: 162,89 USD (tai tiesiog aukščiau nurodytos kainos. Vieneto kaina už kiekvieną komponentą turėtų būti daug mažesnė)

Įrankiai

Kompiuteris su „Arduino“kodavimo galimybėmis

2 žingsnis: Paruošimas ir pagrindai

Prieš pradėdami jungti dešiniojo atstovo grandinę, svarbu skirti laiko, kad sužinotumėte apie veikimo galimybes ir kai kurias pagrindines schemas. Skeleto raumenys turi dvi pagrindines savybes: jie yra jaudinantys ir susitraukiantys. Jaudinanti reikšmė, kad jie reaguoja į stimulą, ir susitraukianti reikšmė, kad jie gali sukelti įtampą. Kiekvieną kartą, kai pakeliate svorį, raumenų skaidulos jaudinasi dėl mažos įtampos raumenyse, vadinamų veikimo potencialu. Dešinysis atstovas stebi šiuos veikimo potencialus naudodamas elektromiogramos jutiklį (EMG), kad jūsų raumenys dirbtų visu pajėgumu. Daugiau informacijos apie EMG jutiklius rasite čia.

Norint išspręsti šią problemą, turėtų pakakti elektros grandinių prijungimo patirties. Norėdami sukurti „Right Rep“biosensorių, prie grandinės turėsite prijungti kelis įrenginius. Pagrindiniai prietaisai yra „Arduino Uno“mikroprocesorius, 16 segmentų skystas kristalų ekranas (LCD), „BITalino EMG“jutiklis ir naminis goniometras.

„Arduino Uno“mikroprocesorius yra kompiuteris, veikiantis kaip sistemos „smegenys“. Skystųjų kristalų ekrane kartojimams rodomas 16 segmentų ekranas. EMG jutiklis matuoja veikimo potencialą, kaip nurodyta aukščiau. Galiausiai, naminis goniometras naudoja sukamąjį potenciometrą, kad išmatuotų visą judesių diapazoną. Tai daroma matuojant kintamą išėjimo įtampą, kurią suteikia kintantis potenciometro pasipriešinimas.

Sukūrus sistemą, ji turi būti aprūpinta kodu. Šis projektas naudoja „Arduino“kodą. Prieš pradėdami šį projektą, turėtumėte susipažinti su LCD biblioteka ir kitu naudingu „Arduno“kodu, kurį rasite čia. Šiam projektui naudojamas kodas yra „GitHub“. Kodą ir atsisiųskite bei naudokite savo projektui bet kuriuo metu.

3 žingsnis: Sauga

Įspėjimas!

Biosensorius „Right Rep“nėra medicinos prietaisas ir neturėtų būti naudojamas kaip medicinos prietaisų pakaitalas. Prieš naudodami „Right Rep“biosensorių, pasitarkite su gydytoju, kaip sportuoti ir kilnoti sunkius svorius.

„Right Rep“yra elektros prietaisas, galintis sukelti elektros šoką. Todėl, norint užtikrinti, kad tinkamas atstovas būtų saugus visiems, reikia imtis šių saugos priemonių.

Štai keletas elektros saugos patarimų, kurių reikia laikytis:

• Keičiant grandines, maitinimas turi būti atjungtas.
• Nekeiskite grandinių su šlapia ar pažeista oda
• Visus skysčius ir kitas laidžias medžiagas laikykite atokiau nuo grandinės
• Nenaudokite elektros prietaisų perkūnijos metu ar kitais atvejais, kai elektros energijos šuolių dažnis yra didesnis nei įprastai.
• Šioje sistemoje naudojamas EMG jutiklis ir elektrodų pagalvėlės. Įsitikinkite, kad laikotės tinkamų elektrodų išdėstymo ir saugos nurodymų, kuriuos rasite čia.
• Prijunkite visus komponentus prie žemės. Tai užtikrina, kad iš prietaiso į jus nepatektų nuotėkio srovė.

Elektra yra pavojinga, laikydamiesi šių saugos priemonių užtikrinsite, kad jūsų nesuderinama patirtis bus maloni ir be pavojaus.

4 žingsnis: patarimai ir patarimai:

Biosensoriai gali būti nepastovūs dalykai, vieną sekundę viskas veikia, kitą - nesėkmingai. Toliau pateikiami keli patarimai ir patarimai, kaip sklandžiai veikti „Right Rep“jutiklis.

Problemų sprendimas:

• Jei LCD skaičiuoja pakartojimus, kai susitraukimas nevyksta, įsitikinkite, kad elektrodai yra tvirtai pritvirtinti prie objekto naudojant juostą. Tai sumažina nepageidaujamą judesio artefaktą. Jei pirmasis vis tiek neveikia, apsvarstykite galimybę pakeisti EMG slenkstį Arduino kode.
• Kiekvieno vartotojo judesių diapazonas skiriasi. Dėl to gali būti neskaičiuojamas visų judesių diapazono atstovas. Norėdami atsižvelgti į kintamumą, pakoreguokite goniometro slenkstį, kad būtų atsižvelgta į šį pokytį.
• LCD pritemdys? Pabandykite padidinti ryškumą, pakeisdami „Vo“kaiščio varžą. Arba išbandykite šį pavyzdį, kad įsitikintumėte, jog jis veikia tinkamai.
• Jei „Arduino“dingsta energija, patikrinkite, ar 9V baterija išsikrovusi.
• Jei visa kita nepavyksta, įsitikinkite, kad visi laidai yra tinkamai ir saugiai prijungti.

Patarimai:

• Gali būti lengva nepastebėti, kur grandinėje eina laidai. Naudingas patarimas būtų nustatyti spalvų schemą ir būti nuosekliam viso projekto metu. Pavyzdžiui, naudojant raudoną laidą teigiamai įtampai ir juodą laidą įžeminimui.
• Kėlimas yra jūsų asmeninė sveikata, neleiskite kitų nuomonei turėti įtakos jūsų treniruotėms!

5 žingsnis: pasidarykite naminį goniometrą

Norėdami pagaminti naminį goniometrą, turite įsigyti škotišką tvirtinimo glaistą, sukamąjį potenciometrą ir 2 sąvaržėles.

6 žingsnis: sudėkite viską kartu

Norėdami sukurti goniometrą, ištiesinkite du sąvaržėles. Tada apvyniokite potenciometro ratuką su tvirtinimo glaistu. Paėmę vieną iš ištiesintų sąvaržėlių, įkiškite jį į tvirtinimo glaistą. Tai bus kintama goniometro koja, kuri juda su dilbiu. Etaloninei kojai pritvirtinkite sąvaržėlę prie potenciometro pagrindo, naudodami tvirtinimo glaistą. Ši koja bus pritvirtinta lygiagrečiai bicepui.

7 žingsnis: Darbo pradžia

Norėdami sukurti grandinę, pirmiausia prijunkite maitinimą ir įžeminimą iš „Arduino Uno“į prototipą.

8 veiksmas: pridėkite EMG ir goniometrą

Prijunkite tiek EMG, tiek goniometrą prie maitinimo, įžeminimo ir analoginio kaiščio. Aukščiau pateiktoje diagramoje mažas jutiklis kairėje reiškia EMG, o potenciometras - goniometrą. Atkreipkite dėmesį, kuriame kaištyje yra kiekvienas jutiklis, EMG yra A0, o goniometras - A1.

9 žingsnis: LED išėjimų pridėjimas

Prijunkite du šviesos diodus prie žemės ir skaitmeninį kaištį. Vienas šviesos diodas rodo, kai pakartojimas baigtas, o kitas šviesos diodas rodo, kai rinkinys baigtas. Atkreipkite dėmesį į skaitmeninį kaištį, kuriame kiekvienas šviesos diodas yra kodavimo dalyje. Mes turime vieną šviesos diodą prie 8 kaiščio, o antrojo - prie 9. Kiekvienas šviesos diodas turi būti prijungtas prie žemės naudojant 220 omų rezistorių.

10 veiksmas: pridėkite skaitmeninio ekrano išvestį

Norėdami pridėti skaitmeninį ekraną, atidžiai laikykitės aukščiau pateiktų laidų. Rezistoriaus daliklis eina per trečiąjį kaištį iš kairės. 10K omo rezistorius veikia iš maitinimo šaltinio, o 220 omų rezistorius - nuo to paties kaiščio iki žemės.

11 veiksmas: mygtuko pridėjimas

Uždėkite mygtuką ant fotolentės, kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje. Maitinkite mygtuką ir įžeminkite naudodami 220 omų rezistorių. Paleiskite mygtuko išvestį į skaitmeninį kaištį (mes naudojome 7 kaištį).

12 žingsnis: Goniometro ir vielos priedų montavimas

Baigę statyti goniometrą, esate pasiruošę pritvirtinti goniometrą prie suspaudimo įvorės. Tai daroma įpynus ištiesintas sąvaržėles į suspaudimo rankovę. Prie kintamos goniometro kojos, pritvirtintos prie potenciometro ratuko, pynimo sąvaržėlę pynkite lygiagrečiai dilbiui. Panašiai, atskaitos kojai, prijungtai prie potenciometro pagrindo, pynimo popieriaus segtuką lygiagrečiai bicepui.

Tada, norėdami prijungti goniometrą prie savo grandinės, naudokite 9 jungiamus laidus nuo moterų iki vyrų. Dvi potenciometro pusės yra prijungtos prie maitinimo ir įžeminimo. Vienašakė potenciometro pusė prijungta prie analoginio įėjimo A1.

13 žingsnis: EMG elektrodų išdėstymas

Norėdami integruoti „BITalino EMG“jutiklį į „Arduino“, pirmas žingsnis yra tinkamas elektrodų išdėstymas. Reikės 3 elektrodų pagalvėlių. Du elektrodai dedami išilgai bicepso raumens pilvo, o vienas - ant alkūnės kaulo. Tezėms prijungti prie „Bitalino“yra raudonos, baltos ir juodos spalvos laidai. Baltas laidas pritvirtintas prie alkūnės elektrodo. Raudoni ir juodi laidai pritvirtinti prie bicepso raumens pilvo elektrodų. Pastaba: raudonas laidas yra prijungtas aukščiau ant bicepso, o juodasis - žemiau. Galiausiai, norėdami prijungti EMG jutiklį prie „Arduino“, prijunkite raudonus ir juodus laidus prie maitinimo ir įžeminimo. Violetinė viela turėtų patekti į analoginį kaištį A0.

14 žingsnis: tinkamo atstovo biosensoriaus kodavimas

Dabar, kai grandinė baigta, ji yra pasirengusi įkelti kodą. Pridėtas kodas yra visas kodas, naudojamas užbaigti šį projektą. Aukščiau pateiktame paveikslėlyje kaip pavyzdys, kaip kodas turėtų atrodyti atidarius. Kai kodas veikia tinkamai, įvyks:

1. EMG ir goniometro signalai skaitomi naudojant analogRead () funkciją.

2. Naudodama teiginį if (), programa patikrina, ar EMG ir goniometro signalai yra didesni už atitinkamus slenksčius. Jei abu signalai yra didesni, į skystųjų kristalų ekraną pridedamas pakartotinis pranešimas ir užsidega žalias šviesos diodas, rodantis, kad pakartojimas buvo baigtas. Jei kuris nors signalas nepasiekia savo slenksčio, šviesos diodas išsijungia ir pakartojimų neskaičiuojama.

3. Signalas greitai siunčia duomenų tašką, todėl yra kodo eilutė, kuri tikrina, kiek laiko buvo įklijuota tarp pakartojimų. Jei nuo ankstesnio pakartojimo buvo įklijuota pusė sekundės, bus skaičiuojamas naujas pakartojimas tol, kol bus pasiektos EMG ir goniometro ribos.

4. Toliau kodas tikrina, ar atliktų pakartojimų skaičius yra didesnis ar lygus pakartojimų skaičiui serijoje (šią vertę nustatome 10 pakartojimų rinkiniui). Jei pakartojimų skaičius yra didesnis arba lygus šiai vertei, įsijungia mėlynas šviesos diodas, rodantis, kad rinkinys baigtas.

5. Galiausiai patikrinkite kodą, ar nespaudžiamas mygtukas. Jei paspaudžiamas mygtukas, pakartojimų skaičius nustatomas į 0 ir LCD ekranas atitinkamai atnaujinamas.

Norėdami pasiekti šį kodą „GitHub“, spustelėkite ČIA!

15 žingsnis: TEISINGAS REP EAGLE SCHEMATIC

Čia yra tos pačios grandinės erelio schema, atlikta atlikus aukščiau nurodytus veiksmus. Visi komponentai, išskyrus LCD ekraną, yra tiesiai į laidą. Priminimas apie LCD ekraną: atidžiai sekite diagramoje pavaizduotus laidus. Nors skaitmeniniai kaiščiai, į kuriuos eina kiekvienas laidas, nėra fiksuoti, paprastumui rekomenduojame naudoti konfigūraciją, kurią naudojome. Jei smeigtukai nesutampa su laidu, nurodytu kode, programa neveiks tinkamai. Jums gali tekti dvigubai ar trigubai patikrinti, ar viskas yra ten, kur turėtų būti.

16 žingsnis: KITOS IDĖJOS

Turime toliau plėtoti programinę įrangą, kad į ekraną būtų įtrauktos skirtingos fazės. Šios frazės priklausys nuo į programą patenkančių duomenų. Pavyzdžiui, kai pakartojimų skaičius yra vienas ar du pakartojimai nuo rinkinio pabaigos, LCD ekrane gali būti užrašas „Beveik baigta“arba „Dar keletas!“. Kitas pavyzdys galėtų būti nuo laiko priklausantys pranešimai. Jei dt nepasiekia minimalaus laiko tarp pakartojimų, ekrane gali būti rodoma „sulėtinti greitį“.

Kita programinės įrangos idėja gali būti savikalibravimo funkcija. Užuot turėję patikrinti serijinį monitorių, kad surastumėte tinkamą slenkstį, kodas galėtų jį rasti. Tam reikalingas kodavimo lygis tiesiog viršija mūsų dabartines žinias, todėl tai tik tolesnė idėja.

Techninės įrangos atnaujinimas gali būti LCD ekrano potenciometras, o ne rezistoriaus daliklis. Smeigtukas, kuriuo teka rezistorių skirstytuvas, kontroliuoja ekrano teksto ryškumą. Naudojant potenciometrą, vartotojas galėtų pritemdyti ryškumą ratuku, o ne turėti fiksuotą ryškumo lygį.