Interface Homem-Computador: Funcione uma garra (feita por Kirigami) por movimento de pulso usando EMG: 7 etapas

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-23 15:03

Portanto, esta foi minha primeira tentativa em uma interface humano-computador. Capturei os sinais de ativação muscular do movimento do meu pulso usando um sensor EMG, processei-os através de python e arduino e ativei uma pinça baseada em origami.

Suprimentos

1. ESP-32

2. Fio de ligação

3. Sensor EMG (incluindo eletrodos de ECG)

4. Servo Motor (SG-90)

5. DCPU (observe que isso também pode ser feito sem usar o DCPU, fazendo as conexões diretamente ao ESP-32.)

Etapa 1: Conectando o Sensor EMG à DCPU

Antes de iniciar o clipe do ESP-32 para o DCPU. Agora, precisamos capturar os sinais EMG. Isso será obtido conectando-se o sensor EMG à DCPU. As conexões dos fios do jumper serão feitas da seguinte forma (EMG-DCPU).-:

1. GND -GND

2. 3,3 V-Vcc

3. Out-35 (ou qualquer um de seus pinos de saída preferidos)

* Todo o diagrama do circuito é fornecido abaixo *

Etapa 2: Conectando o Servo Motor à DCPU

Para mover a pinça de origami, usaremos um servo motor. Quando movemos nosso pulso para cima, o servo irá girar e quando colocarmos nosso pulso para baixo, ele voltará à sua posição inicial. O servo será conectado da seguinte forma (Servo-DCPU) -:

1. Gnd-Gnd

2. Vcc-5v

3. Out-32

Etapa 3: fazendo a garra de origami

Anexei um arquivo com o layout de seu design. As linhas retas pretas são as que precisam ser cortadas e as linhas pontilhadas são as linhas que você precisa dobrar. Imprima o anexo em uma folha A4 grossa.

Etapa 4: Tornando a garra funcional

Para tornar a pinça funcional, teremos que colocar duas cordas / fios de cima para baixo, conforme mostrado na figura.

Depois de colocar os fios, tente puxar os dois e a pinça deve fechar e abrir. Caso contrário, tente aumentar o tamanho dos orifícios ou reinserir a linha.

Etapa 5: conectando o servo motor à garra

Para construir um suporte estável para seu servo motor e garra, você pode usar uma caixa. Fiz uma caixa de origami que usei para prender o servo motor e a garra. Você pode imprimir o anexo que dei para fazer a caixa. (As medidas escritas nos anexos estão erradas, então apenas imprima em uma folha A4 sem se preocupar com elas.)

Depois de colocar o servo motor em posição na caixa, prenda ambas as roscas da garra aos orifícios presentes nas conexões do servo motor. Mantenha as cordas apertadas para que, conforme o servo gira, a garra possa se fechar.

Etapa 6: a etapa final e o código

Conecte os cabos do eletrodo ao EMG e coloque o eletrodo vermelho na parte superior do seu pulso, abaixo dos nós dos dedos. Agora coloque os eletrodos amarelos e verdes em seu antebraço. Consulte a foto para ver a posição exata.

Finalmente, você deve inserir os códigos python e arduino e fazer o upload deles. Os códigos são fornecidos abaixo.

O projeto agora está pronto. Após fazer o upload do código do arduino, abra o python e execute o código. Você verá um gráfico mostrando alguns valores no eixo y. Mantenha sua mão reta e observe o valor inicial no eixo y. Vai ser diferente de pessoa para pessoa (para mim foi 0,1). Depois de anotar o valor, edite o código Python e coloque esse número na variável 'threshold'. Execute o código novamente e agora você verá todo o projeto em ação.

[Nota- Para que a garra funcione corretamente e o emg receba os sinais corretos, posicione-se longe de qualquer interruptor elétrico ligado, carregador ou dispositivo que possa interferir com os sinais do emg.]