Фитнес мотиваторы: 22 қадам

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

Біз физикалық дайын болуға ұмтылатын инженер -студенттерміз.

Біз мектептен шығып, жаттығу жасау үшін тым көп болып көрінетін нәрсенің не екенін білеміз. Бір таспен екі құсты шығару үшін біз инженерлік сабақтардың бірінде жаттығу кезінде биосенсордың негізгі көрсеткіштерін алу үшін соңғы жобаны қолдануды шештік. Нақтырақ айтқанда, бұл жоба пайдаланушыға шығыс ақпаратын екі жарықдиодты және шағын цифрлық дисплейге жеткізу кезінде акселерометрден (ACC) және электромиограммадан (ЭМГ) көрсеткіштерді алуға мүмкіндік береді.

Егер сізге схема, Arduino, ағаш өңдеу, кодтау, биомедициналық инженерия немесе дәнекерлеу ұнаса, бұл жоба сіз үшін болуы мүмкін!

Не істеп жатқаныңызды қараңыз

Бұл жобаны бастамас бұрын, жоғарыдағы бейнеде не істеп жатқаныңызды көру үшін бір минут бөліңіз.

Шын мәнінде, бұл жоба сіз білетін нәрсенің бірнеше қырын біріктіруге мүмкіндік береді. Егер сіз биомедициналық инженерияда (BME) немесе биосенсорда жаңадан болсаңыз, ешқандай проблема болмайды. Бұл жобада екі негізгі сенсор қолданылады. Бұл датчиктер - акселерометр мен электромиограмма (ЭМГ). Атауынан көрініп тұрғандай, акселерометр - бұл үдеуді өлшейтін сенсор. Интуитивті түрде электромиограмма сәйкес электродтары бекітілген бұлшықеттің электрлік белсенділігін өлшейді. Бұл жобада бекітілген заттың бұзауынан келетін сигналдарды өлшейтін электр қорғасыннан үш беттік гельді биоэлектродтар қолданылды.

Құралдар мен материалдар

Материалдар

Бұл жобаны құру үшін сізге мыналар қажет:

• Arduino Uno тақтасы (оны https://www.arduino.cc/ сайтынан сатып алуға болады)
• 9В аккумуляторлық қуат көзі (оны https://www.radioshack.com сайтынан сатып алуға болады)
• Биталиноға қосылған жинақ (оны www.bitalino.com сайтынан сатып алуға болады)
• Adafruit 1.8 дюймдік TFT дисплейі мен қалқаны, жартылай өлшемді пермо-протобоардан басқа (оны www.adafruit.com сайтынан сатып алуға болады)
• әр түрлі секіргіш сымдар, светодиодтар, 220 Ом резисторлар, дәнекерлеу және ағын (www.radioshack.com сайтынан сатып алуға болады)
• 1/2 дюймдік ағаш бұрандалар, 5/8 дюймдік әрлеу шегелері, 28 дюймдік болаттан жасалған 4 «х4» бөлік, екі кішкене топсалар және қарапайым бекітпе механизмі (www.lowes.com сайтынан сатып алуға болады)

• бес табан ағаш

  Ескерту: Қатты ағашты www.lowes.com сайтынан сатып алуға болады, бірақ біз жергілікті ағаш кескішті табуды және сол адамның ағашын пайдалануды ұсынамыз. Бұл жобада қолданылатын ағаштың өлшемдері таңқаларлық емес, сондықтан қажетті қалыңдыққа дейін алдын ала кесілген ағашты табу ықтималдығы өте төмен

  Құралдар

• дәнекерлеу үтігі (оны www.radioshack.com сайтынан сатып алуға болады)

• көптеген ағаш өңдеу құралдары, олар жоғарыдағы фотосуреттерде берілген және осында көрсетілген

  • жонғыш ара (оны www.lowes.com сайтынан сатып алуға болады)
  • дүкенші немесе оған теңестірілген үстел арасы (оны www.shopsmith.com сайтынан сатып алуға болады)
  • қалыңдықты жоспарлаушы (оны www.sears.com сайтынан сатып алуға болады)
  • балға, бұрғылар, өлшеуіш таспа және қарындаш (www.lowes.com сайтынан сатып алуға болады)
  • сымсыз бұрғылау және батарея (www.sears.com сайтынан сатып алуға болады)
  • таспалы араны (www.grizzly.com сайтынан сатып алуға болады)

Қосымша құралдар

• дәнекерлеу үтігі (www.radioshack.com сайтынан сатып алуға болады)
• қосқыш планер (www.sears.com сайтынан сатып алуға болады)

Дайындық

Бұл ең қиын нұсқаулық болмаса да, ең қарапайымы емес. Кодтау, электр тізбектері, дәнекерлеу және ағаш өңдеу бойынша міндетті білім қажет. Сонымен қатар, Arduino немесе Adafruit -пен бұрынғы жұмыс пайдалы болады.

Бұл нұсқаулықтың ауқымы үшін қарапайым бағдарламалау курсы немесе пән бойынша практикалық тәжірибе жеткілікті болуы керек.

Дәнекерлеу мен сымдардың тізбектерін осы әрекеттерді орындау арқылы жақсы білуге болады. Теориялық схемалар курсы тізбектерді техникалық түсінуде пайдалы болуы мүмкін, бірақ егер сіз оған кейбір тізбектер жасамасаңыз, оның пайдасы шамалы! Сымды қосқанда, сымдарды мүмкіндігінше қарапайым етіп жасауға тырысыңыз. Мүмкіндігінше сымдарды қиюдан немесе қажет болғаннан ұзын сымдарды пайдаланудан аулақ болыңыз. Бұл тізбек аяқталған сияқты және дұрыс жұмыс істемеген кезде ақауларды жоюға көмектеседі. Дәнекерлеу кезінде, дәнекерлегіш қалаған жерге ағып кетпеуі үшін жеткілікті ағынды пайдаланғаныңызға көз жеткізіңіз. Тым аз ағынды қолдану дәнекерлеу процесін қажет болғанша көңілсіз етеді. Соған қарамастан, дәнекерлеуді көп пайдаланбаңыз. Дәнекерлеуге келетін болсақ, дәнекерлеу материалын тым көп қосу, әдетте, дәнекерленген қосылысты жақсартуға көмектеспейді. Керісінше, тым көп дәнекерлеу қосылымды дұрыс жасалмаса да, ақылға қонымды етеді.

Ағаш өңдеу-қолмен жасалатын сауда. Бұл белгілі бір тәжірибені қажет ететіні сөзсіз. Ағаштың материалдық қасиеттерінің негізі, мысалы, Эрик Мейердің Вудта ұсынғанындай көмектеседі, әсіресе егер сіз болашақта ағаш өңдеу бойынша көп жобалар жасағыңыз келсе. Алайда, бұл талап етілмейді. Шебердің ағашпен жұмыс жасауын немесе ағаш өңдеуді өз бетімен жасағанын көру бұл жобаның негізі болуы керек. Ағаш дүкенінің айналасын білу өте маңызды. Қандай құралдар берілген функцияларды орындайтынын түсіну сізге жобаны басқаша жасауға қарағанда тез әрі қауіпсіз орындауға көмектеседі.

Пайдалы сайттар

• www.github.com; Бұл сайт кодты басқаруға көмектеседі
• www.adafruit.com; бұл сайт TFT экранын қалай қосу керектігін айтады
• www.fritzing.com; бұл сайт схемаларды сызуға және тұжырымдамалауға көмектеседі

Қауіпсіздік

Жалғастырмас бұрын қауіпсіздік туралы айту керек. Қауіпсіздік, ең алдымен, өмірде кез келген нәрсені жасауда болуы керек, өйткені егер біреу жарақат алса, бұл ешкімге қызық емес.

Бұл нұсқаулықта биосенсорлар болса да, оның бөлшектері де, жиналған құрылғысы да медициналық құрылғы болып табылмайды. Оларды медициналық мақсатта қолдануға болмайды және солай өңдеуге болмайды.

Бұл нұсқаулық электр энергиясын, дәнекерлеуішті және электр құралдарын пайдалануды қамтиды. Егер абайсыздық немесе түсінбеушілік болса, бұл заттар қауіпті болуы мүмкін.

Arduino, Adafruit дисплейі мен жарықдиодты жарықтандыру үшін электр қуаты қажет. Ол 9В аккумулятормен қамтамасыз етілген. Жалпы айтқанда, электрмен әрекеттескен кезде тым қауіпсіз болу қиын.

Дегенмен, электр қауіпсіздігі бойынша бірнеше пайдалы кеңестер берілген:

• Қолыңызды құрғақ ұстаңыз және олардың терісінің сынбағанына көз жеткізіңіз.
• Егер сізден ток өтуі керек болса, кіру және шығу нүктелерін бір шетінде ұстауға тырысыңыз.
• Барлық тізбектер үшін жерге тұйықтау құралдарын, ажыратқыштарды және ақаулық үзгіштерді қамтамасыз етіңіз. Егер олар құрылғыда немесе электр жолында бірдеңе дұрыс болмаса, тізбектердің шамадан тыс жүктелуін немесе токтың ағуын болдырмауға көмектеседі.
• Найзағай кезінде немесе электр тогының көтерілу жиілігі әдеттегіден жоғары болатын басқа жағдайларда электр құрылғыларын қолданбаңыз.
• Электр құрылғыларын суға батырмаңыз немесе оларды сулы ортада қолдануға тырыспаңыз.
• Электр тізбегі ажыратылған кезде ғана тізбектерді өзгертіңіз.

Пісіру үтігі - бұл электрлік құрылғы. Мұнда электр құрылғыларына қатысты барлық қауіпсіздік шаралары қолданылады. Алайда үтіктің ұшы да қатты қызып кетеді. Күйіп қалмас үшін үтіктің ұшымен жанаспаңыз. Үтікті және дәнекерлегішті ұстаңыз, егер заттардың біреуі қолыңыздан түсіп кетсе, қолыңыз үтіктің ұшына тимейді.

Электр құралдары да электр энергиясын қажет етеді. Мұнда жоғарыда көрсетілген электр қауіпсіздігі шараларын сақтаңыз. Сонымен қатар, электр құралдарының көптеген қозғалмалы бөліктері бар екенін біліңіз. Осылайша, құралдар қолданылған кезде денеңізді және басқа да маңызды нәрселерді осы бөліктерден аулақ ұстаңыз. Есіңізде болсын, бұл құрал не кесетінін немесе өңделетінін білмейді. Оператор ретінде сіз электр құралдарының қауіпсіз жұмысына жауап бересіз. Электр құралдарымен жұмыс істеу кезінде қорғаныс қалқандары мен қалқандарды орнында ұстаңыз.

Кеңестер мен кеңестер

Бұл нұсқаулықта келесі ақпарат пайдалы болуы мүмкін. Әрбір нұсқаулық әр қадамға қатысты емес, бірақ ақыл -ой әр жағдайда кеңестер мен кеңестер қолданылатын нұсқаулық болуы керек.

• Сымды қосқанда сымның түсі маңызды емес. Дегенмен, түс схемасын құру және сіздің жобаңызда оған сәйкес болу пайдалы болуы мүмкін. Мысалы, тізбектегі оң кернеу үшін қызыл сымды қолдану пайдалы болуы мүмкін.
• Биоэлектродтарды дененің таза қырынған бөлігіне қою керек. Шаш жиналған сигналдарда шамадан тыс шу мен қозғалыстың артефактісіне әкеледі.
• Биоэлектродтарға бекітілген сымдардың қозғалу артефактісін болдырмау үшін олардың қажетінен артық қозғалуына жол бермеу керек. Бұл сымдарды бекітуде қысқыш шұлық немесе таспа жақсы жұмыс істейді.
• Дәнекерлеу сәйкес. Әрбір дәнекерленген қосылыстың жеткілікті екеніне көз жеткізіңіз және егер тізбек толық болып көрінсе, бірақ ол дұрыс жұмыс істемесе, осы қосылымдарды тексеріңіз.
• Жоспарлау кезінде ұзындығы алты дюймден кем емес материалдың жазық бөліктері. Осы ұзындықтан аз бөліктерді кесу кесінділерге немесе жұмыс бөліктерінің шамадан тыс кері кетуіне әкелуі мүмкін.
• Сол сияқты, планердің алдында тікелей тұруға болмайды. Керісінше, оның жанында тұрыңыз, себебі жұмыс бөліктері тегістегіштен беріледі және алынады.
• Араларды пайдаланған кезде, жұмыс бөлшектерінің тиісті қоршауларға немесе қоршауларға қарсы тұруына көз жеткізіңіз. Бұл қауіпсіз және дәл кесуді қамтамасыз етуге көмектеседі.
• Бұрандалармен немесе шегелермен бекіту кезінде ұшқыш тесіктерді қамтамасыз етіңіз. Пилоттық ұштың бекітілген бекіткіштен кіші диаметрі болуы керек, бірақ бекіткіш диаметрінің жартысынан кем болмауы керек. Бұл бекіткіштің болуына байланысты шамадан тыс кернеуді жеңілдету арқылы бекітілетін ағаштың бөлінуін және бөлінуін болдырмауға көмектеседі.
• Егер тырнақтарға пилоттық тесіктер бұрғыланатын болса, пилоттық саңылауды тырнақтың белгіленген ұзындығынан сегізінші дюймге таяз ұстауға тырысыңыз. Бұл тырнаққа батып кететін нәрсені беруге көмектеседі және тырнақ батқан кезде орнында ұстауға көмектесетін жеткілікті үйкеліс береді.
• Балға соққанда, балғаның басының ортасымен тырнақтың басына тікелей жүргізіңіз. Консервативті бұрылыстардан айырмашылығы орташа бұрылыстарды алыңыз, өйткені консервативті бұрылыстар әдетте тырнаққа жететін энергиямен қамтамасыз етпейді, керісінше тырнақтың қисайып кетуіне және иілуіне қажет энергиямен қамтамасыз етеді.
• Балғаның тырнағын қолданып, мақсатты түрде қозғалмайтын шегелерді алыңыз.
• . Қолыңызды аралау дискілерін кесу сызығынан таза ұстаңыз. Егер бірдеңе дұрыс болмаса, қолыңның кесілгенін қаламайсың.
• Уақытты үнемдеу үшін екі рет өлшеп, бір рет кесіңіз. Егер бұл орындалмаса, сізге бірнеше бөлікті бірнеше рет жасауға тура келеді.
• Қалыңдығы мен тегістеуіштерінде өткір жүздерді қолданыңыз. Аралардағы тістері жоғары пышақтар әрлеу сапасына жақын тегіс кесуді қамтамасыз етеді. Бұл жобаны жасау кезінде біз Dewalt қос конусты аралауға арналған 96 дюймдік 12 дюймдік кескіш пышақты және таспалы араның сызықтық дюймінде кемінде 6 тісі бар пышақты қолдандық.
• Дүкенші моторын үстелдің ара конфигурациясы үшін ұсынылған жылдамдық диапазонында ұстаңыз. Кестенің тиісті биіктікке реттелгеніне көз жеткізіңіз, әр кесу үшін пышақ қажет емес.

1 -қадам: бастайық

Алдымен тізбек компонентін құрыңыз. Электр сымынан бастаңыз және перма-протободы жерге қосыңыз.

2 -қадам: Биосенсорларды қосу

Биосенсорларды перма-протобоға жалғап, қай сенсор екенін ескеріңіз. Біз диаграммада акселерометр ретінде сол жақтағы сигналды қолдандық.

3 -қадам: светодиоды қоса

Әрі қарай, жарықдиодты шамдарды қосыңыз. Жарық диодының бағыты маңызды екенін есте ұстаған жөн.

4 -қадам: Дисплейді қосу

Сандық дисплейді қосыңыз. Бұл веб -сайтта берілген сымды қолданыңыз:

5 -қадам: кодтау уақыты

Схема аяқталғандықтан, оған кодты жүктеңіз. Қосылған код - бұл жобаны аяқтауда қолданған код. Сурет - кодты дұрыс ашқанда қандай болуы керек екенінің үлгісі. Бұл жерде ақауларды жою толық басталуы мүмкін. Егер заттар дұрыс жұмыс істесе, алдымен акселерометрден сигналдар оқылады. Егер сигнал табалдырықтан төмен болса, қызыл жарық диоды қосылады, жасыл жарық диоды жанбай қалады, дисплейде «Тұр!» Жазуы бар. Сонымен қатар, егер акселерометр сигналы табалдырықтан жоғары болса, қызыл жарық диоды өшеді, жасыл жарық диоды қосылады және экранда «Кел!» Сонымен қатар, EMG сигналы оқылады. Егер EMG сигналы белгіленген шекті мәннен жоғары болса, сандық дисплейде «Керемет!» Алайда, егер EMG сигналы табалдырықтан төмен болса, экранда «Жүр!» Жазуы бар. Бұл уақыт өте келе қайталанады және жарық диодтар мен экранның күйі акселерометр мен ЭМГ -нің кірісі ретінде өзгереді, сондықтан акселерометр мен ЭМГ -нің шекті мәндері демалыс кезінде қолында белгілі бір затпен калибрлеу негізінде орнатылуы керек. және жаттығу.

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

6 -қадам: Жоспарлау

Схема мен батареядан тұратын қораптарды жасауды бастаңыз.

Бұдан басқа көрсетілген барлық сызбалардың өлшемдері дюйммен көрсетілген, егер басқаша белгіленбесе.

Жобалау үшін қажет ағашты қалыңдыққа арналған тегістегішпен қажетті қалыңдыққа дейін жоспарлаудан бастаңыз. Шамамен үш жарым тақтай табанды қалыңдығы 1/2 дюймге дейін жоспарлау керек. Тағы бір жарты тақтайша табанының қалыңдығы 1/4 дюймге дейін жоспарлануы керек. Соңғы жарты тақтай табан аккумулятор қорабының корпусын құрайтын u-каналды келесі қадамда сипатталғандай етіп жасауға болатындай болуы керек.

7 -қадам: Негізгі қораптың төменгі жағы

Бастапқы қораптың төменгі жағын көрсетілген өлшемдерге келтіріп, оған тақта мен Arduino бекітіңіз. Осы өлшемдерді ашу үшін суретті нұқыңыз.

8 -қадам: Бастапқы қораптың соңы

Негізгі қораптың ұштарын көрсетілген өлшемдерге келтіріңіз және оларды бастапқы қораптың түбіне бекітіңіз.

9-қадам: Негізгі қораптың жақтары- сенсорлық жақ

Бастапқы қораптың сенсорлық жағын көрсетілген өлшемдерге келтіріп жалғастырыңыз және оны қораптың қалған бөлігіне шегелермен бекітіңіз.

10-қадам: Негізгі қораптың жақтары- экран жағы

Негізгі қораптың экрандық жағын көрсетілген өлшемдерге келтіріңіз және оны қораптың қалған бөлігіне бекітіңіз.

11 -қадам: Сізде не бар екенін тексеріңіз

Бұл кезде бастапқы қораптың жалпы пішіні осында көрсетілгендей екеніне көз жеткізіңіз, тіпті егер сіз таңдаған аппараттық құралға немесе аппараттық құралға байланысты кейбір өлшемдер өзгеше болса да.

12 -қадам: Негізгі қораптың жоғарғы жағы

Негізгі қораптың жоғарғы жағын суреттегідей жасаңыз. Көрсетілген суретті толық көлемге дейін кеңейту үшін басыңыз және байланысты өлшемдерді қараңыз.

13 -қадам: Барлығы осыған байланысты

Бастапқы қорапшаның жоғарғы жағын светодиоды бар ілмекті пайдаланып, бастапқы қораптың қалған бөлігіне бекітіңіз. Кішкене ілгектердің бірін бекітпес бұрын, қораптың жоғарғы жағы қораптың қалған бөлігімен төртбұрышты екеніне көз жеткізіңіз.

14 -қадам: бекітіңіз

Кішкене ысырманы қораптың алдыңғы жағына, ілгекке қарама -қарсы жаққа орнатыңыз. Бұл қажет жағдайда қоспағанда, бастапқы қораптың ашылуына жол бермейді.

15 -қадам: Бекіту

Бұл құрылғыны портативті етуге көмектесу үшін, болаттың жұқа бөлігін оның бір өлшемі бойымен бүгіңіз, осылайша белдік негізгі қораптың түбіне сәйкес келеді. Иілгеннен кейін оны ағаш бұрандалармен бастапқы қораптың түбіне бекітіңіз.

16 -қадам: Батарея қорабының негізі

Енді батарея қорапшасын жасау уақыты келді. Көрсетілген өлшемдерге сәйкес осы қораптың негізін жасаңыз.

17 -қадам: Батарея қорабының соңы

Батарея қорапшасының ұштарын жасаған кезде біз 3/8 дюймдік материалды қолдандық. Көрсетілген өлшемдерді ұштарын жасау үшін қолданыңыз және оларды батарея қорабының негізіне бекітіңіз.

18 -қадам: Батарея қорабының жоғарғы жағы

Біз аккумуляторлық қораптың жоғарғы жағын 1/4 дюймдік материалды ұзындықтағы арамен және ені сәйкесінше кесу арқылы жасадық. Өлшемдерді көру үшін оны кеңейту үшін суретті басыңыз.

19 -қадам: Қақпақты батарея қорабына салыңыз

Қақпақты бастапқы қорапқа қою үшін қолданылатын процедураны қолдана отырып, батарея қорабының қақпағын батарея қорабының корпусына бекітіңіз.

20 -қадам: Батарея қорабын тексеріңіз

Осы кезде батареяның қорапшасын қараңыз, ол мұнда көрсетілген суретке ұқсайды. Егер олай болмаса, қазір алдыңғы қадамдардың кейбірін қайта қараудың тамаша уақыты болар еді!

21 -қадам: Батарея қорабын негізгі қорапқа бекітіңіз

Батарея қорабын негізгі қораптың үстіне қойыңыз. Батарея қорабын негізгі қорапқа бекітуді аяқтау үшін ағаш бұрандаларды немесе әрлеу шегелерін қолданыңыз.

22 -қадам: қосымша идеялар

Егер сіз осы қадамдарды орындасаңыз, сіз мұны жасадыңыз! Аппараттық және бағдарламалық қамтамасыз етуді енгізгеннен кейін біз құрылғыны қолдана алдық. Қазіргі формада құрылғы шектеулі қолдануда, бірақ әлі де дизайнның әр түрлі аспектілерінің қызықты комбинациясы болып табылады. Шығу биосенсор кірістерінен сигналдарды алғаннан кейін біз ойлағанның бәрін жасайды. Жалпы алғанда, құрылғының салмағы бірнеше фунт.

Болашақ бейнелерде құрылғы аз салмақ түсіріп, аз орын алады. Егер бұл мүмкін болса, онда құрылғы пайдалы болады және оны жаттығулар кезінде оңай киюге болады. Бұған қол жеткізу үшін қораптарды Arduino микро және 3-D басып шығарумен тәжірибе жасауды ұсынамыз. Кеңістікті үнемдеуге көмектесу үшін қарапайым 9В аккумуляторға қарағанда аз орын алатын қайта зарядталатын батареямен тәжірибе жасау жақсы болар еді. Батарея қорабының көлемі сәйкесінше азайтылуы мүмкін.