Trükkimine EMG -ga MyoWare abil: 8 sammu

2025 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2025-01-23 14:40

Autorid:

L. Elizabeth Crawford & Dylan T. Vavra

Sissejuhatus:

Selles õpetuses näitame teile, kuidas luua lihtne kodus elektromüograafia (EMG) süsteem - hinnaga umbes 100 dollarit -, mis tajub lihaste aktiveerimist naha pinnalt ja kasutab seda klahvivajutuse saatmiseks. arvuti, klaviatuurist mööda minnes. Selle saavutamiseks kasutasime klassikalist MaKey MaKey ja MyoWare andurit ning natuke kodeerimist. See projekt nõuab ka mõningast jootmist. Kasulikke näpunäiteid jootmistehnika ja ohutuse kohta leiate siit.

Esiteks näitame teile, kuidas seda ühe MyoWare anduri abil saavutada. Seejärel näitame teile, kuidas süsteemi lisada teine (meie jaoks kasutasime kahte).

Loodame, et teised saavad seda DIY EMG tehnoloogiat jäljendada, kohandada vastavalt oma erivajadustele ja kasutada seda paljude huvitavate rakenduste jaoks. Kasutasime seda Richmondi ülikooli eksperimentaalpsühholoogia laboris, et korrata uuringuid, mis näitavad, et inimesed jäljendavad teiste näoilmeid.

Samm: koguge oma materjalid kokku

Materjalid:

• Arvuti
• MaKey MaKey koos kaasasoleva USB -kaabliga (seda peaks saama teha ka Arduino Leonardo abil, kuid me pole seda proovinud)
• USB toite isolaator (kui ei tööta patareitoitega sülearvuti), näiteks Adafruit USB isolaator - 100 mA eraldatud madal/täiskiirus USB (pole pildil)
• MyoWare andur (id)
• Elektroodid (x3 MyoWare anduri kohta) - kasutasime Covidien Kendalli ühekordse pinnaga EMG/EKG/EKG elektroode 1 "(24 mm)
• Murduvad päised (kasutasime L-kujulisi päiseid)
• Juhtmed, mille ühes otsas on isane pistik, teises otsas pistik
• Jootma
• Elektriline lint

Tööriistad:

• Jootekolb
• Traadi lõikur
• Traadi jagaja

Tarkvara:

Arduino IDE koos MaKey MaKey lisandiga

Samm: valmistage MyoWare andur ette

1. Katkestage kolm eraldiseisvat päist, mis on mõeldud MyoWare'i jootmiseks.

2. Kui MyoWare andur on paigutatud biitseps ülespoole, sisestage kolme päise lühem ots altpoolt aukudesse, millel on "+" (plussmärk ","-"(negatiivne märk) ja" SIG ") nende kõrval. (Vaata pilti ülal.)

3. Jootke päised oma kohale.

Samm: ühendage MyoWare andur MaKey MaKey'ga

1. Valige kolm traati (ideaaljuhul erinevat värvi), ühest otsast isane, teisest küljest emane. Vajalike juhtmete pikkus sõltub sellest, kui kaugel soovite, et MyoWare oleks MaKey MaKey'st. Selleks, et MyoWare näole ja MaKey MaKey lauale toetuks, vajate umbes 18 tolli.

2. Otsustage, millist funktsiooni iga värvi traat teenib. Ühte kasutatakse toiteallikaks (pistikupesa ühendamiseks MyoWare anduri + pistikuga), teist maandamiseks (MyoWare anduri pistikupessa ühendamiseks) ja kolmandat signaalijuhtmena (ühendamine vooluvõrku) SIG -pistik MyoWare'is). Selles juhendis näidatud piltidel kasutame toite jaoks rohelist, maapinna jaoks pruuni ja signaaliks halli.

4. samm: laadige eskiis üles MaKey MaKey -sse

1. Installige oma arvutisse Arduino IDE (õpetus siin).

2. Installige Arduino jaoks mõeldud MaKey MaKey lisand (juhendaja siin), avades oma Arduino eelistused (Fail> Eelistused), minnes tekstikasti Täiendavad juhatusehalduri URL -id ja kleepides:

raw.githubusercontent.com/sparkfun/Arduino_Boards/master/IDE_Board_Manager/package_sparkfun_index.json

3. Klõpsake Arduino IDE -s faili, tõmmake uue visandi loomiseks alla. Kopeerige ja kleepige see kood tekstiaknasse:

/*künnised klahvivajutuse registreerimiseks*/const int thresh1 = 1000;/*sisendite määramine MaKey MaKey*/const int sensor1Pin = A3; #include "Keyboard.h" int LED (9); void setup () { pinMode (LED, OUTPUT); Serial.begin (9600);}/*Allolev kood proovib MyoWare'i iga 50 ms tagant, saadab selle väärtuse jadapordile ja kui väärtus on üle läve, saadab klahvivajutuse. Saate proovi sagedamini vähendada, vähendades viivitust. See muudab väärtused järjestikaknas raskemini loetavaks.*/Void loop () {int sensor1Val = analogRead (sensor1Pin); Serial.println (sensor1Val); if (sensor1Val> = thresh1) {Keyboard.begin ();/ /Saadab klahvivajutuse tähest "c" Keyboard.write ('c'); // oodake 50 ms enne proovivõtmist againdelay (50);} else // oodake 50 ms enne againdelay (50) proovide võtmist;}

4. Ühendage MaKey MaKey arvutiga. Tõmmake tööriistade menüü alla ja veenduge, et valitud tahvel on Arduino Leonardo või MaKey MaKey. Tõmmake tööriistamenüü alla Port ja veenduge, et valitud pordil oleks teie valitud tahvli nimi. Laadige oma visand tahvlile, klõpsates Arduino IDE ülaosas parempoolsel noolel.

Samm: ühendage kõik komponendid kokku

1. Ühendage MyoWare anduri juhtmed MaKey MaKey'ga järgmiselt.

• MyoWare'i "+" läheb MaKey MaKey 5V pesasse.
• MyoWare'i tähis "-" läheb MaKey MaKey maapinnale ("maa").
• MyoWare'i "SIG" läheb MaKey MaKey A3 pesasse.

2. Kinnitage MyoWare külge kolm elektroodi.

3. Ühendage MaKey MaKey. Kui kasutate pistikupessa ühendatud arvutit, ühendage MaKey MaKey USB toiteplokiga ja seejärel arvuti USB -porti. (See on ettevaatusabinõu, nii et kui arvuti toiteallikaga läheb midagi valesti, ei ole kandja otse elektrivõrku ühendatud. Sellise probleemi ilmnemine on ebatõenäoline, kuid soovime, et oleksite turvaline.) Kui kasutate sülearvutit, mille aku on tühi (st EI SEINA SEINA), olete ilma isolaatorita ohutu.

4. Kontrollige, kas kõik on sisse lülitatud. MaKey MaKey punane LED ja MyoWare roheline LED peaksid mõlemad põlema.

5. Puhastage nahk, kuhu soovite MyoWare'i kinnitada, hõõruva alkoholiga, et eemaldada mustus ja õlid.

6. Eemaldage elektroodidel kleepuv alus ja kinnitage MyoWare nahale. Soovite, et kaks MyoWare'i elektroodi oleksid lihase peal, millest soovite salvestada. Juhtme külge kinnitatud elektrood on võrdluseks ja see tuleks asetada lihast välja piirkonda, mis ei ole sihtlihase kokkutõmbumisel aktiivne.

7. Kontrollige elektroodidel olevat liimi, et veenduda, et nahk on hästi tihendatud. Hea tihenduse saamiseks peate võib -olla vajutama liimirõngaste servad nahka.

6. samm: künniste seadistamine Arduino IDE -s

1. Kui kõik on ühendatud ja sisse lülitatud, avage Arduino IDE jadamonitor, klõpsates paremas ülanurgas asuvat suurendusklaasi tööriista.

2. Seeriamonitor peaks nüüd näitama MyoWare'i signaali väärtusi. Lihaseid painutades ja lõdvestades peaksite nägema, kuidas väärtused vastavalt muutuvad. Samuti peaksite nägema, et MyoWare'i punane LED süttib, kui lihaseid piisavalt tugevasti kokku tõmbate.

3. Seeriamonitori vaadates tõmbage lihas kokku erineva intensiivsusega, lõdvestuge kindlasti kontraktsioonide vahel, et naasta algtasemele. Määrake läviväärtus, millest kõrgemal soovite, et kokkutõmbumine tooks klahvivajutuse. Kõrgemad väärtused nõuavad klahvivajutuse registreerimiseks tugevamat kokkutõmbumist; madalamad väärtused muudavad selle väiksemate kokkutõmmete suhtes tundlikumaks, kuid on ka altid valehäiretele.

4. Muutke Arduino visandis läviväärtus (const int thresh1) 1000 -lt teie valitud lävele.

5. Sulgege jadamonitor, laadige visand uuesti üles ja hakake EMG-ga kirjutama. Võimalik, et peate läve uuesti reguleerima, et saavutada tundlikkus soovitud kohas. Samuti saate viivitusega katsetada, et see prooviks rohkem või harvemini.

Samm: nautige oma uue kodus valmistatud EMG-süsteemi kasutamist

Saate elektroodid asetada paljudesse kehaosadesse (näiteks näole, nagu meie labori küborg Kyle Lee eespool kujutab).

Katsetage elektroodide paigutamise asukohtadega ja paljude võimalustega, kuidas klahvivajutusi kasutada.

Samuti jätkake lugemist, et teada saada, kuidas sellesse süsteemi lisada veel üks MyoWare andur.

Samm: lisage oma EMG -süsteemile teine andur

1. Korrake 2. sammu teise MyoWare anduri jaoks.

2. Ühe MaKey MaKey külge mitme anduri kinnitamiseks vajate viisi, kuidas igale neist voolu juurde saada. Tegime natuke juhtmete eemaldamist, jootmist ja teipimist, et luua Y-kujuline pistik (vt ülalolevat pilti), jagades MaKey MaKey toiteploki ühe väljundi kaheks juhtmeks, mis ühendatakse kummagi toitesisendiga "+" kahest MyoWares'ist.

3. Ühendage MyoWare andurite "SIG" pesad erinevate A-pesadega MaKey MaKey paremal küljel (allpool toodud kood eeldab, et kasutate A3 ja A4).

4. Laadige üles visand kahe anduri jaoks:

/* see visand loeb kahte MyoWare anduri signaali ja saadab klahvivajutuse "b", kui üks ületab läve, ja "c", kui teine ületab läve.* //* määrab läved*/const int thresh1 = 1000; const int thresh2 = 1000;/*sisendite määramine MaKey MaKey*/const int sensor1Pin = A3; const int sensor2Pin = A4; #include "Keyboard.h" int LED (9); void setup () {pinMode (LED, OUTPUT); Serial.begin (9600);} void loop () {int sensor1Val = analogRead (sensor1Pin); int sensor2Val = analogRead (sensor2Pin); Serial.print (sensor1Val); Serial.print (","); Serial.println (sensor2Val); if (sensor1Val> = thresh1) {Keyboard.begin (); // Saada klahvivajutus cKeyboard.write ('c'); delay (50);} if (sensor2Val> = thresh2) {Keyboard.begin (); // Saada klahvivajutus bKeyboard.write ('b'); delay (50);} else // oodake 50 ms enne uuesti proovivõtmist (50);}

5. Nüüd peaksid jadamonitoris olema nähtavad mõlemad lihaste näidud. Määrake Arduino visandis iga künnis eraldi, nagu 6. sammus, ja laadige seejärel visand uuesti.

Nüüd on teie EMG -süsteemil kaks eraldi sisendit

Kui tunnete end pisut metsikuna, võite järgida sarnaseid protseduure, et lisada süsteemi rohkem MyoWare andureid. Kui tunnete end tõeliselt metsikuna, võite süsteemi lisada isegi teise MaKey MaKey. Soovitame teil selle kujundusega katsetada.