Neurobots Battle Royale: Hexbugs de combate controlados por músculos: 7 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Este tutorial muestra cómo usar los datos EMG transmitidos a través del hardware OpenBCI y la GUI de OpenBCI para controlar las acciones de un Hexbug. Las capacidades de batalla de estos insectos hexagonales pueden ser controladas por tu propia entrada muscular, ¡y podrás participar en tus propias peleas de insectos hexagonales!

Habilidades básicas útiles:

• Conocimiento de programación basada en Arduino o C

  Conceptos básicos de Arduino

• Cómo configurar el kit de diadema OpenBCI con Cyton o Ganglion

  Esto le ayudará a configurar y empezar a trabajar con las placas OpenBCI

• Transmisión de datos EMG con OpenBCI

Algunos conocimientos previos sobre los datos EMG

Suministros

• Hardware

  • Una computadora que cumpla con los requisitos del sistema GUI
  • Paquete doble Hexbug 2.0
  • Electrodos de gel sólido de espuma EMG / ECG (30 / paquete)
  • Cables de electrodo a presión EMG / ECG
  • OpenBCI Cyton Board ($ 500) o Ganglion Board ($ 200)
  • 20 cables de puente macho-macho
  • Tablero de circuitos
  • Resistencias de 10 x 10kΩ
  • Arduino Genuino Uno
  • 5 LED opcionales (para conectar para depurar)

• Software

  • GUI de OpenBCI
  • El IDE de Arduino
  • Código proporcionado

• Guías de introducción a OpenBCI

  • GUI de OpenBCI
  • Ganglio o Cyton

Paso 1: Suelde los cables de puente al controlador

1.1 Retire la tapa del controlador

Saque la carcasa de plástico transparente acuñando un destornillador plano u otra herramienta en las cuatro pestañas de bloqueo del controlador. Sujétese del conmutador de canales deslizante y de la propia carcasa. Todos los demás botones se pueden descartar.

Retire los botones pulsadores pegados con cinta adhesiva y deséchelos. Además, desolde el botón "Disparar" y deséchelo.

1.2 Soldadura en cables de puente

Luego, suelde cada uno de los cables de puente macho-macho a los pequeños círculos internos donde estaban los botones de avance, retroceso, izquierdo y derecho. También suelde las conexiones al cable de fuego retirado y al pin de tierra a su izquierda.

1.3 Reemplace la tapa del controlador

Con tijeras o una navaja, corte pedazos de la tapa de plástico transparente que puedan interferir con la posición de los cables de puente y vuelva a instalarla en el controlador, manteniendo el interruptor de canal en posición.

Reutilizamos la tapa para que el conmutador de canal deslizante permanezca efectivamente en contacto con los parches conductores de la placa.

Paso 2: Cree la configuración de la placa de pruebas y conecte el controlador

Vuelva a crear la configuración como se muestra arriba.

Explicación:

2.1 Coloque los pines del controlador en la placa de pruebas

Cada comando se ubicará en su propia fila. Coloque cada pin en su propia fila en la parte interior de la placa de pruebas. De arriba a abajo, el orden de estos debe ser Derecha, Izquierda, Adelante, Fuego.

2.2 Agregar resistencias

Después de insertar estos pines, agregue una resistencia de 10 KΩ que puentee los dos lados de la placa de pruebas. Esto corrige la cantidad de corriente que va a cada pin, lo que permite que el error funcione correctamente.

2.3 Agregar LED de verificación de errores

Para fines de visualización, en este punto también podemos agregar un LED. El ánodo del LED debe estar en línea con el pin de control y la resistencia, y el cátodo está en una línea separada de la placa de pruebas. Conecte otra resistencia de la línea del cátodo a la tierra de la placa. Tenga en cuenta que este paso es opcional, pero puede ayudar a solucionar cualquier error con el circuito.

2.4 Conectar la configuración a Arduino

Finalmente, agregue otro cable de puente para conectar cada fila a un pin Arduino. Es importante que se correspondan de la siguiente manera:

3 - Fuego 4 - Delanteros 5 - Izquierda 6 - Derecha

Paso 3: prueba con transmisión de datos sintéticos

3.1 Cargar código de muestra a la placa

Después de descargar nuestro código provisto, ábralo en Arduino. Conecte su tablero a su computadora portátil y asegúrese de seleccionarlo como el puerto en el menú desplegable Herramientas. Luego, cargue su código en la placa Arduino.

3.2 Transmisión sintética abierta

8 canales funcionarán bien para este ejemplo. Haga clic en "Iniciar sistema" para continuar.

Una vez que tenga la GUI abierta, apague los canales 6-8.

3.3 Configurar el widget de red

Abra y configure el widget de red como se muestra en la imagen, usando el modo serial. Queremos que el tipo de datos sea "EMG".

Además, tenga en cuenta que la velocidad en baudios en nuestro boceto de Arduino es 57600, por lo que seleccionamos 57600 en el menú desplegable Baud.

Asegúrese de seleccionar el puerto correcto para Arduino. Es el mismo puerto que usamos para cargar el boceto en Arduino. Si usa Mac / Linux, debe estar etiquetado como "usbmodem", diferente de la placa OpenBCI, que estará etiquetada como "usbserial".

Una vez que haya confirmado que toda la información es correcta, presione iniciar.

3.4 Ejecución de pruebas

Como los datos sintéticos son mucho más difíciles de controlar, modifique la configuración en el widget EMG hasta que los cuadrados sean lo suficientemente volátiles como para pasar el valor de umbral enumerado en el código. Si esto no es suficiente, puede ser de su interés modificar el valor de umbral en el código y volver a cargarlo en su tablero.

También puede ser útil apagar todos los canales menos uno a la vez y probar cada comando uno por uno para asegurarse de que todos estén haciendo lo que se supone que deben hacer. Una vez que haya confirmado que todo funciona bien, puede pasar a los datos reales.

Paso 4: Configure su placa OpenBCI y sus electrodos

Hay dos direcciones que esto puede tomar: una persona que controla los 5 comandos, o varias personas controlan diferentes comandos cada una. Esto diferenciará la forma en que se hace.

Opción A: una persona que controla los cinco comandos

Simplemente siga las instrucciones de este tutorial de configuración de EMG de la documentación de OpenBCI aquí.

Opción B: Varias personas controlan diferentes comandos

Siga el tutorial de configuración de EMG del sitio web de OpenBCI, pero con una modificación: se deben unir varias conexiones a tierra.

Para hacer esto, corte aproximadamente 3 pulgadas de cables de clavija macho y el extremo de un cable de clavija hembra y retire una pulgada de goma de los extremos para exponer los cables en el interior. Repita esto para tantos cables macho como sea necesario para darle a cada persona una conexión a tierra individual. Empalme estos extremos expuestos y conténgalos dentro de un trozo de tubo termorretráctil.

Paso 5: Conéctese a datos reales

Ahora, regrese al inicio de la GUI y elija LIVE (de Cyton) o LIVE (de Ganglion) -dependiendo de la placa que esté usando- como fuente de datos.

Desde aquí, abra EMG Widget y Networking Widget, y comience a transmitir exactamente como lo habíamos hecho antes. ¡Ahora, los datos deberían transmitirse desde su entrada en vivo!

Paso 6: ¡Batalla

Con todo ahora configurado, estás listo para la batalla. Si se han creado dos configuraciones, puedes usar los controles para luchar.

Tenga en cuenta que los robots deben encenderse uno a la vez para garantizar que las señales se recopilen de dos fuentes únicas.

Cada hexbug tiene tres vidas, y después de que todas hayan pasado, simplemente presione el botón de encendido para restablecer las puntuaciones.

¡Diviértete y lucha!

Paso 7: Solución de problemas - Código de control del teclado

Si tiene algún problema con la configuración de su placa y desea controlarla usando solo la entrada del teclado, descargue este código para usar el monitor serial Arduino incorporado para controlar su circuito. Esto le permitirá aislar cada acción y determinar si el problema que está experimentando proviene de la configuración física de Arduino o de los datos.