The Electronette (EMS): 5 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

O objetivo deste projeto era focar na criação de uma nova "extensão sensorial" computacionalmente enriquecida para fins educacionais, a intenção é permitir que os alunos projetem e construam seus próprios aplicativos sensoriais e, ao fazê-lo, aprenderão sobre várias ciências da computação e tópicos de neurociência. O dispositivo HCI criado é chamado de Electronette. O Electronette é um dispositivo de estimulação elétrica muscular montado no braço para estender um sentido usando eletrodos e responder com uma saída tátil para o usuário.

Este material é baseado no trabalho apoiado pela National Science Foundation sob o Grant No. 1736051.

O projeto foi desenvolvido no Craft Tech Lab da University of Colorado Boulder.

Acho que a melhor forma de começar este Instructable é com os aplicativos do Electronette, que podem ser vistos no vídeo acima. Com o Electronette, eu queria permitir que o usuário personalizasse os movimentos dos dedos com o objetivo de permitir que o usuário tocasse instrumentos que nunca haviam visto antes, para dar aos paraplégicos a capacidade de ter rotinas calistênicas de dedo pré-programadas, aprender diferentes posições dos dedos de arremesso de beisebol, bem como fazer com que o dispositivo seja um dispositivo de saída tátil semelhante aos motores de vibração. Embora todos esses objetivos sejam muito elevados, acredito que o Electronette tem a capacidade de atingir alguns deles.

Como um dispositivo EMS / TENS, o Electronette completa um circuito usando o corpo humano, que dependendo da voltagem, pode fazer com que grupos musculares se contraiam involuntariamente; fazendo os dedos se contorcerem, os braços se moverem, as mãos agarrarem e muito mais. O Electronette é um dispositivo relativamente personalizável que recebe uma corrente elétrica de uma unidade TENS ou de uma unidade EMS feita à mão (se você usar seu próprio dispositivo, certifique-se de iniciar com uma corrente muito baixa e sempre usar corrente CA). Em seguida, você divide esse sinal em dois canais, um será (+) e o outro (-). Com base no número de eletrodos que você deseja, você conectará os canais aos relés. Os relés serão controlados por um Arduino. Finalmente, você conecta os eletrodos aos outros terminais nos relés e implementa o código.

Se você tiver alguma dúvida, quiser acompanhar meu trabalho ou apenas lançar ideias, faça-o no meu Twitter: @ 4Eyes6Senses.

AVISO: Por favor, leia a folha de advertência de segurança encontrada -aqui- antes de usar qualquer tipo de dispositivo que envia voltagem através de seu corpo, definitivamente leia se você tem algum dispositivo eletrônico implantado ou preocupações médicas semelhantes e determine se você deve evitar, eu acho EMS é legal mas não tão legal. Observe que este Instructable é apenas para o braço. Não sou de forma alguma responsável por qualquer dano ou problema que você receba ao usar este dispositivo. Fique seguro lendo no EMS e veja se há algum perigo que o impeça de usar este dispositivo.

Suprimentos

Um dispositivo TENS / EMS (pode ser qualquer unidade TENS ou EMS, apenas certifique-se de que tem um modo "Normal" e vem com fios condutores)

Módulo de relé multicanal (para este Instructable, usei um relé de 16 canais que pode ser encontrado aqui)

Arduino UNO ou Mega (depende do número de relés)

2 ônibus breadboard

Cabo de fita vermelha e azul

Pino Dupont e kit de caixa

Conversor de reforço DC-DC (para alimentar os relés)

Etapa 1: configurar os relés e cabos

Etapa 1: Depois de selecionar uma unidade EMS / TENS (para este Instructables estou usando o TENS 7000, mas também usei alternativas), substitua as pontas do cabo TENS por conectores de caixa macho. Faça isso novamente com qualquer cabo TENS adicional que você tenha, mas desta vez corte o lado do plugue da unidade TENS, não os conectores de pino, você os usará mais tarde.

Etapa 2: conecte os novos conectores em um barramento cada, conecte um pino no "+" e o outro no "-". Não importa qual cabo você escolher para VCC ou GND (figura 2).

Etapa 3: Conecte os cabos nos lados "+" e "-" do barramento (figuras 2, 3 e 4).

Etapa 2: Divida a corrente em dois canais

Etapa 1: Selecione um relé que você deseja usar (para este Instructable estou usando um relé de 16 canais) (figura 1).

Etapa 2: Conecte os cabos de barramento "+" no terminal comum do relé (terminal do meio) e repita com os cabos de barramento "-" nos relés localizados no outro lado.

Etapa 3: usando os conectores de pino adicionais de 2 mm que você cortou dos cabos TENS, conecte-os ao terminal NO (terminal direito) (figuras 2 e 3). Você pode se conectar ao terminal NC (terminal esquerdo), você só precisará alterar o código mais tarde.

Etapa 3: conectar o Arduino aos relés

Etapa 1: Conecte os pinos da unidade de relé ao Arduino usando um cabo arco-íris, fique à vontade para escolher a sua própria colocação de pinos, mas lembre-se de alterar o código para refletir isso.

Etapa 2: Se você estiver usando o relé de 16 canais, precisará de uma fonte de alimentação adicional para a unidade de relé. conecte o Arduino 5V e o GND (figura 2) ao lado "de entrada" do booster DC. Defina a saída do booster para 12 V e, em seguida, conecte o booster à placa de relé (figura 2).

Etapa 4: Implementar Código e Colocação de Eletrodo

Incluído está algum código para iniciantes para mostrar como controlar o Electronette com um sensor. Se você alterou os terminais de relé, será necessário reverter as instruções HIGH e LOW. Enquanto o Arduino estiver desligado, sugiro que você ligue a unidade TENS e veja qual nível funciona melhor para você ou para a pessoa que usa o Electronette. Tenha cuidado para não ativar todos os vários blocos de uma vez, pois pode ser demais para você manipular. Recomendo ativar apenas um ou dois conjuntos de blocos de uma vez.

Depois de fazer o upload do código no Arduino, você vai querer começar a adicionar os eletrodos que controlarão seu braço. Eu sugiro que você leia sobre a fisiologia do braço humano para ver quais grupos de músculos do braço você deseja controlar (figura 1). Também incluí fotos de lugares onde coloquei pás de eletrodos (figuras 2, 3 e 4). Certifique-se de que o par de almofadas "+" e "-" fique no mesmo braço, não os divida entre várias partes do corpo.

Você também pode usar o Electronette estritamente como um dispositivo de saída tátil. Se você definir sua unidade TENS baixa o suficiente, deverá sentir uma sensação semelhante a um motor de vibração, experimente!

Etapa 5: Pronto

Agora você tem seu próprio Electronette!

Se você tiver alguma dúvida aprofundada, quiser aprender sobre o aumento humano, quiser acompanhar meu trabalho ou apenas lançar ideias, faça-o no meu Twitter:

@ 4Eyes6Senses Obrigado!