Дұрыс өкіл: 16 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

- Сіз тіпті ағаны көтересіз бе?

Спортзалға жаңадан келгендер үшін көтеруді үйрену қиын міндет болуы мүмкін. Жаттығулар табиғи емес болып көрінеді және әр репортер сәтсіз сезінеді. Жағдайды нашарлату үшін, сіздің нашар техникаңызға және қолыңыздың тырналғанына қарап отырғандар ыңғайсыздық тудырады.

Егер бұл өкінішті көрініс сізге ұқсаса, онда сіз үшін дұрыс өкілдік биосенсоры! Үлкен балаға қару алғысы келетін үлкен миы бар гимнастика жаңашылдары үшін Right Rep биосенсоры сізге әр уақытта дұрыс реплика алуға кепілдік береді. Бұл биосенсор бицепс қайталауын есептейді және сіз жеткілікті түрде жұмыс жасап, қозғалыстың толық спектрін қолданып жатқаныңызды көрсетеді. Дұрыс өкілдің көмегімен сіз дұрыс жауап беруді үйренесіз.

1 -қадам: материалдар мен құралдар

Төменде осы жобаның материалдары мен құралдарының тізімі берілген:

Материалдар

1. Arduino Uno микропроцессоры ($ 23.00)
2. Жарты өлшемді нан тақтасы (4 пакет - $ 5.99)
3. 16 сегментті СКД дисплейі (2 пакет - $ 6.49)
4. BITalino EMG сенсоры ($ 27.00)
5. 1 x 3 қорғасын аксессуары ($ 21,47)
6. Сенсорлық кабель ($ 10.87)
7. 3 алдын ала гельденген 3М бір реттік электродтар (50 пакет - $ 20,75)
8. 4 220 Ом резисторы (100 пакет - 6,28 доллар)
9. 1 10К Ом резисторы (100 пакет - $ 5.99)
10. 1 потенциометр (10 пакет - $ 9.99)
11. Қосылатын сымдар (120 пакет - $ 6.98, M/F, M/M және F/F кіреді)
12. 9В батарея (4 пакет - $ 13.98)
13. 2 қағаз қыстырғыш (100 пакет - $ 2.90)
14. Скотч -монтаж жабыны ($ 1.20)
15. Киюге арналған жең (қысылған жеңді сатып алды немесе ескі көйлектен жеңді кесуге болады)

Барлығы: $ 162.89 (Бұл жай ғана жоғарыдағы бағалардың жиынтығы. Әр компоненттің бірлігіне баға әлдеқайда төмен болуы керек)

Құралдар

Arduino кодтау мүмкіндіктері бар компьютер

2 -қадам: Дайындық және фон

Оң жақ тізбекті қосуды бастамас бұрын, әрекет потенциалдары мен кейбір негізгі схемалар туралы білуге уақыт бөлу маңызды. Қаңқа бұлшықеттерінің екі негізгі қасиеті бар, олар қозғыш және жиырылатын. Олар ынталандыруға жауап беретін қызықты мағына және олар шиеленісті тудыруы мүмкін келісімшарттық мағына. Сіз салмақ көтерген сайын бұлшықет талшықтары қозғалыс потенциалдары деп аталатын бұлшықеттердегі кішкене кернеулерге байланысты қозғалады. Дұрыс репортер бұлшықеттердің толық қуатында жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін бұл әрекеттің потенциалын электромиограмма сенсорының көмегімен бақылайды. EMG сенсорлары туралы қосымша ақпаратты мына жерден табуға болады.

Электр тізбектерін электрмен жабдықтау тәжірибесі бұл шешілмейтін жұмыс ауқымы үшін жеткілікті болуы керек. Right Rep biosensor жасау үшін сізге бірнеше құрылғыны тізбекке қосу қажет болады. Негізгі құрылғылар - Arduino Uno микропроцессоры, 16 сегментті сұйық кристалды дисплей (LCD), BITalino EMG сенсоры және үйдегі гониометр.

Arduino Uno микропроцессоры - бұл жүйенің «миы» қызметін атқаратын компьютер. СКД қайталауды көрсету үшін 16 сегментті дисплейді пайдаланады. EMG сенсоры жоғарыда айтылғандай әрекет потенциалын өлшейді. Ақырында, үйдегі гониометр қозғалыстың толық спектрін өлшеу үшін айналмалы потенциометрді қолданады. Ол мұны өзгеретін потенциометр кедергісімен берілген айнымалы шығыс кернеуін өлшеу арқылы жасайды.

Жүйе құрастырылғаннан кейін оған код берілуі керек. Бұл жоба Arduino кодын қолданады. Бұл жобаны бастамас бұрын СКД кітапханасымен және басқа пайдалы Arduno кодымен танысу керек. Бұл жоба үшін біз қолданған код GitHub -та орналасқан. Кодты жүктеп алып, кез келген уақытта өз жобаңызға қолданыңыз.

3 -қадам: Қауіпсіздік

Ескерту!

Right Rep биосенсоры медициналық құрылғы емес және медициналық құралдарды алмастырушы ретінде пайдаланылмауы керек. Right Rep биосенсорын қолданар алдында жаттығулар мен ауыр салмақты көтеру туралы дәрігеріңізбен кеңесіңіз.

Right Rep - бұл электр тогының соғу қаупі бар электрлік құрылғы. Сондықтан, дұрыс өкілдің барлығына қауіпсіз болуын қамтамасыз ету үшін келесі қауіпсіздік шараларын қолдану қажет.

Мұнда электр қауіпсіздігі бойынша бірнеше кеңестер берілген:

• Схемаларды өзгерту кезінде қуатты ажырату керек.
• Сулы немесе терісі сынған тізбектерді өзгертпеңіз
• Барлық сұйықтықтарды және басқа өткізгіш материалдарды тізбектен алыс ұстаңыз
• Найзағай кезінде немесе электр тогының көтерілу жиілігі әдеттегіден жоғары болатын басқа жағдайларда электр құрылғыларын қолданбаңыз.
• Бұл жүйеде EMG сенсоры мен электродтар қолданылады. Электродтардың дұрыс орналастырылуы мен қауіпсіздік ережелерін сақтаңыз.
• Барлық компоненттерді жерге қосыңыз. Бұл құрылғыдан ағып кететін токтың болмауын қамтамасыз етеді.

Электр қуаты қауіпті, осы қауіпсіздік шараларын сақтау сіздің тәжірибеңіздің жағымды әрі қауіпті болмауын қамтамасыз етеді.

4 -қадам: кеңестер:

Биосенсорлар өзгермейтін нәрсе болуы мүмкін, бір секунд жұмыс істейді, келесі екінші сәтсіздікке ұшырайды. Төменде Right Rep сенсорының қалыпты жұмыс істеуі үшін бірнеше кеңестер мен кеңестер берілген.

Ақаулық себебін іздеу және түзету:

• Егер қысылу болмаған кезде СКД қайталауды санап жатса, электродтардың таспа арқылы объектіге мықтап бекітілгеніне көз жеткізіңіз. Бұл қажетсіз артефактты азайтады. Егер біріншісі әлі де жұмыс істемесе, Arduino кодексіндегі EMG шегін өзгертуді қарастырыңыз.
• Қозғалыс ауқымы әр қолданушыға байланысты өзгереді. Бұл қозғалыстың толық спектріндегі өкілдің есептелмеуіне әкелуі мүмкін. Өзгергіштікті есепке алу үшін гониометрдің табалдырығын осы өзгерісті есепке алу үшін реттеңіз.
• СКД күңгірттенуі керек пе? «Vo» түйреуішіндегі қарсылықты өзгерту арқылы жарықтықты жоғарылатуға тырысыңыз. Немесе оның дұрыс жұмыс істейтініне көз жеткізу үшін осы мысалды тексеріңіз.
• Егер Arduino қуатын жоғалтса, 9В батареясының зарядталғанын тексеріңіз.
• Егер бәрі сәтсіз болса, барлық сымдардың дұрыс және сенімді жалғанғанына көз жеткізіңіз.

Кеңестер:

• Сымдардың тізбекте қайда баратынын қадағалауды жоғалту оңай болуы мүмкін. Түс схемасын құру және сіздің жобаңызда бірізді болу пайдалы кеңес болады. Мысалы, оң кернеу үшін қызыл сымды пайдалану және жерге қосу үшін қара сымды қолдану.
• Лифтинг сіздің жеке денсаулығыңыз үшін, басқалардың пікірі сіздің жаттығуларыңызға әсер етпесін!

5 -қадам: үйдегі гониометрді жасау

Үйдегі гониометрді жасау үшін сізге скотчты бекітуге арналған шпатлевка, айналмалы потенциометр мен 2 қағаз қыстырғыш алу қажет.

6 -қадам: Барлығын біріктіру

Гониометрді жасау үшін екі қағаз қыстырғышты түзетіңіз. Әрі қарай, потенциометрдің дискін монтажды шыбықпен ораңыз. Түзетілген қағаз қыстырғыштардың бірін алып, оны монтажға арналған шпагатқа салыңыз. Бұл білекпен қозғалатын айнымалы гониометрлік аяқ болады. Тірек аяғы үшін потенциометрдің негізіне бекіту қаптамасын қолданып қағаз қыстырғышты бекітіңіз. Бұл аяқ бицепске параллель бекітіледі.

7 -қадам: Жұмысты бастау

Электр тізбегін құру үшін Arduino Uno-дан протоколға электр сымын және жерге қосудан бастаңыз.

8 -қадам: ЭМГ мен гониометрді қосу

Әрқайсысына ЭМГ мен гониометрді қуатқа, жерге және аналогтық істікке қосыңыз. Жоғарыдағы диаграмма үшін сол жақтағы кішкентай сенсор ЭМГ, ал потенциометр гониометрді білдіреді. Әр сенсор қай түйреуіште екенін ескеріңіз, бізде EMG A0 және гониометр A1.

9 -қадам: Жарықдиодты шығуларды қосу

Жерге екі светодиодты және цифрлық түйреуішті қосыңыз. Бір жарық диоды қайталаудың аяқталғанын көрсетеді, ал екінші жарық диоды жиынның аяқталғанын көрсетеді. Әр жарықдиодты кодтау бөлігіне арналған сандық түйреуішке назар аударыңыз. Бізде бір светодиод 8, екіншісі 9 түйреуішке қосылады. Әр жарықдиодты 220 Ом резистор арқылы жерге қосу керек.

10 -қадам: Сандық дисплей шығысын қосу

Сандық дисплейді қосу үшін жоғарыда берілген сымдарды мұқият қадағалаңыз. Резисторлық бөлгіш сол жақтан үшінші түйреуіш арқылы өтеді. 10К Ом резисторы да осы істікшеден жұмыс істейді және 220 Ом резисторы сол түйреуіштен жерге өтеді.

11 -қадам: түймені қосу

Жоғарыдағы суретте көрсетілгендей фото тақтаға түймені қойыңыз. Түймені қуатпен қамтамасыз етіп, 220 Ом резисторы арқылы жерге қосыңыз. Түйменің шығуын цифрлық түйреуішке қосыңыз (біз 7 -істікті қолдандық).

12 -қадам: Гониометр мен сым қондырмаларын орнату

Гониометрдің құрылысы аяқталғаннан кейін сіз гониометрді қысу гильзасына бекітуге дайынсыз. Бұл қысылған гильзаға түзетілген қағаз қыстырғыштарды тоқу арқылы жүзеге асады. Гониометрдің айнымалы аяғы үшін, потенциометрлік теруге бекітілген, қыстырғышты білекке параллель тоқыңыз. Сол сияқты, потенциометрдің негізіне қосылған тірек аяғы үшін бицепске параллель қағаз қыстырғышты тоқыңыз.

Әрі қарай, гониометрді электр тізбегіне қосу үшін еркек пен еркек арасындағы 9 сымды қолданыңыз. Потенциометрдің екі қыры қуат пен жерге қосылған. Потенциометрдің бір бұрышты жағы аналогтық A1 кірісіне қосылған.

13 -қадам: EMG электродтарын орналастыру

BITalino EMG сенсорын Arduino -мен біріктіру үшін бірінші қадам - электродтарды дұрыс орналастыру. 3 электродтар қажет болады. Екі электрод бицепс бұлшықетінің ішіне, ал біреуі шынтақ сүйегіне қойылады. Биталиноға тезистерді қосу үшін қызыл, ақ және қара сымдар бар. Ақ қорғасын электродқа локте бекітілген. Қызыл және қара сымдар бицепс бұлшықетінің ішіндегі электродтарға бекітілген. Ескертпе: қызыл сым бицепке жоғары, ал қара сым бицепке төмен қосылады. Соңында, EMG сенсорын Arduino -ға қосу үшін қызыл және қара сымдарды қуат пен жерге қосыңыз. Күлгін сым аналогты A0 түйреуішіне кіруі керек.

14 -қадам: Биосенсордың оң өкілін кодтау

Енді схема аяқталғаннан кейін ол кодты жүктеуге дайын. Қосылған код - бұл жобаны аяқтау үшін қолданылатын толық код. Жоғарыда келтірілген сурет код ашылғаннан кейін қандай болуы керек екенін үлгі ретінде көрсетеді. Егер код дұрыс жұмыс істесе, келесі жағдай орын алады:

1. EMG және гониометр сигналдары analogRead () функциясы арқылы оқылады.

2. if () операторын қолдана отырып, бағдарлама ЭМГ мен гониометр сигналдарының сәйкес шектерден үлкен екенін тексереді. Егер екі сигнал да үлкен болса, онда СКД дисплейіне реп қосылады және жасыл жарық диоды қосылып, реп аяқталғанын көрсетеді. Егер сигналдардың біреуі шекті мәнге сәйкес келмесе, жарық диоды өшеді және қайталау есептелмейді.

3. Сигнал деректер нүктесін тез жібереді, сондықтан қайталау арасында қанша уақыт өткенін тексеретін код жолы бар. Егер алдыңғы репродукциядан жарты секунд өткен болса, онда ол ЭМГ мен гониометрлік шектер орындалғанша жаңа қайталауды есептейді.

4. Әрі қарай, код аяқталған қайталау саны жиынтықтағы қайталау санынан көп немесе оған тең екенін тексереді (біз бұл мәнді әр жиынға 10 қайталау деп орнатамыз). Егер қайталау саны осы мәннен үлкен немесе оған тең болса, көк жарық диод қосылады және жиынның аяқталғанын көрсетеді.

5. Соңында код түйменің басылып жатқанын тексереді. Егер түйме басылса, қайталау саны 0 қалпына келтіріледі және СКД дисплейі сәйкесінше жаңартылады.

GitHub -та осы кодқа қол жеткізу үшін мына жерді басыңыз!

15 -қадам: ДҰРЫСТЫҢ ЕРГЕН СХЕМАТИКАСЫ

Міне, жоғарыда көрсетілген қадамдарда жасалған сол схеманың бүркіт схемасы. СКД дисплейінен басқа барлық компоненттер тікелей сымға бағытталған. СКД дисплейі туралы еске салғыш: диаграммада көрсетілген сымдарды мұқият орындаңыз. Әр сым өтетін цифрлық түйреуіштер бекітілмегенімен, біз қарапайымдылық үшін пайдаланған конфигурацияны қолдануды ұсынамыз. Егер түйреуіштер кодта көрсетілген сымға сәйкес келмесе, бағдарлама дұрыс жұмыс істемейді. Сізге екі немесе үш рет тексеру қажет болуы мүмкін.

16 -қадам: КЕЛЕСІ ИДЕЯЛАР

Бағдарламалық жасақтаманы одан әрі жетілдіруіміз керек - бұл дисплейге әр түрлі фазаларды қосу. Бұл тіркестер бағдарламаға кіретін деректерге байланысты болады. Мысалы, қайталау саны жиынның соңынан бір немесе екі қайталау болған кезде, СКД дисплейде «Дайын болды» немесе «Тағы бірнеше!» Жазылуы мүмкін. Басқа мысал уақытқа байланысты хабарламалар болуы мүмкін. Егер dt қайталау арасындағы минималды уақытқа жетпесе, дисплей «баяулайды» деп оқуы мүмкін.

Бағдарламалық қамтамасыз етудің тағы бір идеясы өзін-өзі калибрлеу мүмкіндігі болуы мүмкін. Сәйкес шекті табу үшін сериялық мониторды тексерудің қажеті жоқ, код оны сіз үшін таба алады. Бұл үшін кодтау деңгейі біздің қазіргі білімімізден асып түседі, сондықтан бұл тек қосымша идея.

Жабдықты жаңарту резисторлық бөлгіштің орнына СКД дисплейі үшін потенциометрді қолдануы мүмкін. Резистор бөлгіш арқылы өтетін түйреуіш дисплейдегі мәтіннің жарықтығын басқарады. Потенциометрді қолдану пайдаланушыға жарықтықты бекітілген жарықтылық деңгейінен гөрі өшіруге мүмкіндік береді.