STRYDE .: 8 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

STRYDE. tiene como objetivo proporcionar a los corredores aficionados e intermedios conocimientos y asistencia comparables a los disponibles para los atletas profesionales con dispositivos portátiles de bajo costo, estéticos y convenientes. En última instancia, estos dispositivos deberían ayudarlo a mejorar el rendimiento y evitar lesiones mientras corre.

STRYDE. consta de un par de mallas que incorporan sensores para analizar la postura (ángulo de inclinación hacia adelante) mientras se corre, así como un dispositivo auditivo para ayudar a los corredores a mantener un ritmo constante y corregir su postura. Las mallas de compresión para correr comunican los datos de los sensores a una PC o dispositivo móvil, donde el usuario puede obtener información sobre la forma en que se ejecutan y comparar esto con una técnica ideal.

En última instancia, estos dispositivos portátiles tienen como objetivo ayudar al usuario a mejorar su rendimiento, prevenir lesiones y comprender mejor sus actividades físicas.

Paso 1: Materiales y herramientas

Materiales y tecnologías:

• eResin_ PLA con un color de elección para impresión 3D
• 2x Arduino Pro Mini o similar con pines I2C y 5V
• Programador USB CH341A para Arduino Pro mini
• Módulo Acelerómetro Seeed Grove
• Cargador de batería Li-Po
• Módulo Bluetooth 4.0 (HM-10)
• Módulo de zumbador
• Alambres

Software:

• Photoshop
• Software oficial de Arduino
• Trabajo solido

Instrumentos:

• Soldador
• Soldar
• Pelacables y cortador de alambre
• Voltímetro
• Cinta métrica
• impresora 3d

Paso 2: Cree un modelo 3D de auriculares con software CAD

Comience su modelo de auricular con un boceto en papel. Encuentre inspiración de fuentes en línea y cercanas. Algunas fotos de bocetos para este STRYDE. se adjunta arriba para su referencia. Luego, mida su cuello con una cinta métrica para determinar el ancho y largo de los auriculares. Asegúrese de medir sin apretar para que los auriculares quepan cómodamente al final.

Considere siempre el proceso de fabricación de su diseño. Al imprimir en 3D, es esencial tener en cuenta las limitaciones de las impresoras 3D a las que puede acceder. Algunas limitaciones importantes a tener en cuenta son las dimensiones máximas y mínimas que se pueden imprimir, así como el rango de error de las impresoras.

Una vez que haya dimensionado con éxito sus bocetos 2D, trácelos en el software CAD de su elección, que puede exportar un archivo STL (elegimos Solidworks). Si tiene una experiencia limitada con el software CAD, hay muchos videos de capacitación gratuitos disponibles en línea que puede buscar para crear la forma que desee.

Cuando haya terminado de modelar, confirme que todas sus dimensiones sean precisas antes de exportar el archivo en formato STL.

Paso 3: Auriculares de impresión 3D con archivo CAD

Antes de continuar con este paso, tenga en cuenta que es posible que su modelo CAD deba dividirse / cortarse en partes superior e inferior y luego pegarse debido a las limitaciones de producción de las impresoras 3D. Consulte al personal o los foros en línea sobre el funcionamiento de la impresora específica a la que tiene acceso y los requisitos para imprimir objetos huecos.

Tenemos algunos ejemplos arriba usando nuestros prototipos blancos. Convierta su modelo en código G con la ayuda del personal de impresión 3D o buscando cómo hacerlo con su software específico. Elija el material adecuado en función de la comodidad, el costo, la estética y considere la posibilidad de subcontratar. Recomendamos PLA, TPU y eResin-PLA.

Imprima y refine lijando, puliendo o si ha elegido eResin-PLA, use un láser para solidificar el modelo. Repita la impresión hasta que esté satisfecho con la forma y el acabado de los auriculares.

Paso 4: Produce ritmos geniales

Hay dos opciones para la salida de audio de los auriculares. El primero es un simple sonido de tic-tac de 170-190 BPM para que el usuario lo adapte a su ritmo de carrera. Alternativamente, puede optar por producir su propia banda sonora, exportándola en un formato que se puede cargar y reproducir a través del altavoz conectado al Arduino.

Utilice Ableton Live u otro software de música. Establezca el ritmo en 160, 165, 170, 175 según sea necesario; esto se puede cambiar en cualquier momento, pero se recomienda establecerlo primero para minimizar cualquier cambio de tono o distorsión.

Elija instrumentos o sonidos de batería para reforzar el ritmo, se recomiendan los sonidos de Tom o de bajo. Coloque una nota al comienzo de cada compás, asegúrese de que la velocidad sea 110. Organice sonidos o instrumentos complementarios, como charles, campanillas y ruidos de textura de aire. Tenga en cuenta que no debe tener sonidos que sean demasiado similares al tiempo principal, use efectos de audio para amortiguar o embotar cualquier sonido estridente o punzante, o reducir el ataque. La velocidad de los sonidos complementarios no debe exceder los 90.

Apunta a crear una atmósfera que inspire urgencia o movimiento a través de una composición de sonidos en capas que generan tensión, ¡usa tu creatividad! Repita el audio creado. Exportar en WAV. formato.

Paso 5: Ensamble los componentes de Arduino

Hay que construir dos dispositivos separados, alojados en un par de mallas y los auriculares. Siga las instrucciones a continuación para ensamblar los dos dispositivos. En el siguiente paso, escribiremos el código Arduino para emitir sonido a través del zumbador en los auriculares y transmitir los datos del sensor desde el dispositivo conectado a las mallas.

1. Dispositivo de polainas

El dispositivo de leggings consta de una placa base Arduino Pro Mini, un módulo acelerómetro basado en MPU9250 y un módulo Bluetooth 4.0 (se recomienda HM-10).

Estos deben soldarse al microcontrolador Arduino de la siguiente manera:

Pines en el módulo => Pines en Arduino

Módulo acelerómetro (MPU9250):

SDA => SDA

SCL => SCL

VCC => 5 V

GND => GND

Módulo Bluetooth (HM-10):

VCC => 5 V

GND => GND

TX => RX

RX => TX

Finalmente, coloque dos baterías LiPo de 3.7V en serie (como se muestra en el diagrama) para lograr un voltaje total de 7.4V para la batería de la serie. Conecte el cable colgante rojo / positivo al pin RAW y el cable negro / negativo al pin GND en el Arduino Pro Mini para alimentar el dispositivo externamente. Es posible que desee ver cómo se podría agregar un interruptor o botón para cambiar la corriente al dispositivo, de modo que la batería no tenga que conectarse y desconectarse manualmente.

2. Auriculares

Los auriculares simplemente requieren conectar un módulo de altavoz a un Arduino pro mini. El Arduino es impulsado por un módulo de batería con la misma configuración que se muestra para el módulo de leggings (y conectado a los mismos pines RAW y GND)

Módulo de altavoz:

VCC => 5 V

GND => GND

IO => Pin 8

Finalmente, inserte el dispositivo en la carcasa impresa en 3D. Utilice un adhesivo para asegurar las piezas de los extremos a la carcasa.

Paso 6: escriba el código para Arduino y cargue

Para cada paso a continuación, conecte el Arduino Pro Mini al programador USB como se muestra en los diagramas, configurando el software Arduino de la siguiente manera usando el menú 'Herramientas':

• Placa: Arduino Pro o Pro Mini
• Procesador: ATMEGA328P (5V, 16MHz)
• Puerto: COMxx (variará en cada dispositivo. Desconecte otros dispositivos Arduino o COM de su computadora si no puede determinar cuál es su Arduino)
• Programador: AVR ISP MkII

Dispositivo de polainas:

Dispositivo auricular:

Paso 7: Configurar la interfaz web para mostrar los datos de las mallas / postura

Para mostrar las lecturas del Arduino colocadas en los leggings, crearemos una interfaz web a la que se puede acceder desde una PC o móvil.

Descargue los archivos adjuntos, cambie el nombre de index.hmtl.txt a index.html y luego abra index.html con su navegador (se recomienda Google Chrome)

Tenga en cuenta que no es necesario cargar los archivos en un servidor web público o configurar un sitio web. La interfaz web simplemente consta de archivos HTML / CSS / Javascript que se pueden almacenar en su computadora y abrir con un navegador web, que luego se comunicará con el dispositivo de leggings a través de una conexión bluetooth iniciada a través de su navegador.

Se adjunta una captura de pantalla de una pequeña sección de código del archivo app.js que se ejecuta cuando el usuario presiona el botón de conexión en la página. Aquí le decimos a la computadora que llame a la función 'dataHandler' siempre que se reciban datos del Arduino. Debe seguir el código para ver cómo se llaman otras funciones y cómo se manejan los datos y finalmente se dibujan en el gráfico.

A continuación se muestra un pequeño resumen de los archivos incluidos:

index.hml: le dice al navegador qué elementos dibujar en la página y dónde deben colocarse entre sí.

style.css: estilo de elementos individuales (por ejemplo, contorno gris alrededor del gráfico)

webTerminal.js: biblioteca de JavaScript para comunicarse con el módulo a través de bluetooth. Proporciona las funciones necesarias para manejar fácilmente los datos recibidos y enviar mensajes a un dispositivo bluetooth conectado a través de una conexión bluetooth en serie.

app.js: nuestro propio código JavaScript personalizado que maneja todos los datos recibidos del arduino y dibuja en el gráfico

Paso 8: Acceso y uso de la interfaz web

El módulo de leggings lee giroscopio, acelerómetro e incluso información de temperatura. Este proyecto solo requiere el uso de las lecturas del eje Y del giroscopio, a partir de las cuales se puede determinar la postura del usuario.

Para acceder a la interfaz web, abra el archivo index.html descargado en el paso anterior. Debería ver una interfaz similar a la de la captura de pantalla adjunta.

A continuación, presione el botón de conexión y seleccione su módulo bluetooth (generalmente llamado HMSoft) de la lista de dispositivos. Si hay muchos dispositivos, puede ser útil colocar el módulo más cerca de su computadora para que pueda identificarse fácilmente desde el nivel de recepción de bluetooth.