La Electronette (EMS): 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

El propósito de este proyecto era enfocarse en la creación de una nueva "extensión sensorial" enriquecida computacionalmente con fines educativos, la intención es permitir que los estudiantes diseñen y construyan sus propias aplicaciones sensoriales y, al hacerlo, aprenderán sobre diversas ciencias de la computación. y temas de neurociencia. El dispositivo HCI creado se llama Electronette. El Electronette es un dispositivo de estimulación muscular eléctrica montado en el brazo para extender un sentido usando electrodos y responder con una salida táctil para el usuario.

Este material se basa en el trabajo respaldado por la National Science Foundation con la subvención No. 1736051.

El proyecto se desarrolló en el Craft Tech Lab de la Universidad de Colorado Boulder.

Creo que la mejor manera de comenzar este Instructable es con las aplicaciones de Electronette, que se pueden ver en el video de arriba. Con la Electronette, quería permitir que el usuario personalizara los movimientos de los dedos con el objetivo de permitirle tocar instrumentos que nunca antes había encontrado, para dar a aquellos con una mano parapléjica la capacidad de tener rutinas de calistenia de dedos preprogramadas, aprenda las diferentes posiciones de los dedos de lanzamiento de béisbol, y haga que el dispositivo sea un dispositivo de salida táctil similar a los motores de vibración. Si bien todos estos son objetivos muy elevados, creo que la Electronette tiene la capacidad de lograr algunos de ellos.

Como dispositivo EMS / TENS, el Electronette completa un circuito utilizando el cuerpo humano, que dependiendo del voltaje, puede hacer que grupos de músculos se contraigan involuntariamente; haciendo que los dedos se contraigan, los brazos se muevan, las manos se agarren y más. El Electronette es un dispositivo relativamente personalizable que toma una corriente eléctrica de una unidad TENS o una unidad EMS hecha a mano (si usa su propio dispositivo, asegúrese de comenzar con una corriente muy baja y siempre use corriente alterna). Luego, divide esa señal en dos canales, uno será (+) y el otro (-). Según la cantidad de electrodos que desee, conectará los canales en relés. Los relés estarán controlados por un Arduino. Finalmente, conecta los electrodos a los otros terminales en los relés e implementa el código.

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ADVERTENCIA: Lea la hoja de advertencia de seguridad que se encuentra -aquí- antes de usar cualquier tipo de dispositivo que envíe voltaje a través de su cuerpo, definitivamente lea si tiene algún dispositivo electrónico implantado o inquietudes médicas similares y determine si debe evitarlo, creo que EMS es genial pero no tan genial. Tenga en cuenta que este Instructable es solo para el brazo. No soy responsable de ningún daño o problema que reciba por el uso de este dispositivo, lea sobre EMS y vea si hay algún peligro que le impida usar este dispositivo.

Suministros

Un dispositivo TENS / EMS (esto podría ser cualquier unidad TENS o EMS, solo asegúrese de que tenga un modo "Normal" y venga con cables conductores)

Módulo de relé multicanal (para este Instructable utilicé un relé de 16 canales que se puede encontrar aquí)

Arduino UNO o Mega (depende del número de relés)

2 autobuses de tablero

Cable plano rojo y azul

Kit de pasador y alojamiento Dupont

Convertidor elevador DC-DC boost (para alimentar los relés)

Paso 1: Configure los relés y cables

Paso 1: Después de que haya seleccionado una unidad EMS / TENS (para este Instructables estoy usando el TENS 7000, pero también he usado alternativas), reemplace los extremos del cable TENS con conectores de carcasa macho. Haga esto nuevamente con cualquier cable TENS adicional que tenga, pero esta vez corte el lado del enchufe de la unidad TENS, no los conectores de clavija, los usará más adelante.

Paso 2: Enchufe los nuevos conectores en un bus cada uno, conecte un pin en el "+" y el otro en "-". No importa qué cable elija para VCC o GND (figura 2).

Paso 3: Conecte los cables en los lados "+" y "-" del bus (figuras 2, 3 y 4).

Paso 2: Divida la corriente en dos canales

Paso 1: Seleccione un relé que desee usar (para este Instructable, estoy usando un relé de 16 canales) (figura 1).

Paso 2: Conecte los cables de bus "+" en el terminal común del relé (terminal central), luego repita con los cables de bus "-" en los relés ubicados en el otro lado.

Paso 3: Con los conectores de clavija de 2 mm adicionales que ha cortado de los cables TENS, conéctelos al terminal NO (terminal derecho) (figuras 2 y 3). Puede conectarse al terminal NC (terminal izquierdo), solo tendrá que cambiar el código más adelante.

Paso 3: conecta Arduino a relés

Paso 1: Conecte los pines de la unidad de relé al Arduino usando un cable arcoíris, siéntase libre de elegir su propia ubicación de pines, solo recuerde cambiar el código para reflejar esto.

Paso 2: Si está utilizando el relé de 16 canales, necesitará una fuente de alimentación adicional para la unidad de relé. conecte el Arduino 5V y GND (figura 2) al lado "in" del amplificador de CC. Configure la salida del amplificador a 12V, luego conecte el amplificador a la placa de relés (figura 2).

Paso 4: Implementar el código y la colocación de electrodos

Se incluye un código para principiantes para mostrar cómo controlar el Electronette con un sensor. Si cambió los terminales de relé, deberá revertir las declaraciones HIGH y LOW. Mientras el Arduino está apagado, le sugiero que encienda la unidad TENS y vea qué nivel funciona mejor para usted o para la persona que lleva el Electronette. Tenga cuidado de no activar todas las almohadillas múltiples a la vez, ya que puede ser demasiado para usted, le recomiendo que active solo uno o dos juegos de almohadillas a la vez.

Después de cargar el código en el Arduino, querrá comenzar a agregar los electrodos que controlarán su brazo. Le sugiero que lea sobre la fisiología del brazo humano para ver qué grupos de músculos del brazo desea controlar (figura 1). También incluí imágenes de lugares donde coloqué almohadillas de electrodos (figuras 2, 3 y 4). Asegúrese de que el par de almohadillas "+" y "-" permanezcan en el mismo brazo, no las divida entre varias partes del cuerpo.

También puede utilizar el Electronette estrictamente como un dispositivo de salida táctil. Si configura su unidad TENS lo suficientemente bajo, debería sentir una sensación similar a un motor de vibración, ¡pruébelo!

Paso 5: ¡Listo

¡Ahora tienes tu propia Electronette!

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