Neurobots Battle Royale: Hexbug da combattimento controllato dai muscoli: 7 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Questo tutorial mostra come utilizzare i dati EMG trasmessi tramite l'hardware OpenBCI e la GUI OpenBCI per controllare le azioni di un Hexbug. Le capacità di battaglia di questi hexbug possono quindi essere controllate dal tuo input muscolare e sarai in grado di impegnarti in combattimenti Hexbug da solo!

Abilità di base utili:

• Conoscenza di Arduino o programmazione basata su C

  Nozioni di base su Arduino

• Come configurare il kit archetto OpenBCI con Cyton o Ganglion

  Questo ti aiuterà a configurare e iniziare a lavorare con le schede OpenBCI

• Streaming di dati EMG con OpenBCI

Alcune conoscenze di base sui dati EMG

Forniture

• Hardware

  • Un computer che soddisfi i requisiti di sistema della GUI
  • Pacchetto doppio Hexbug 2.0
  • Elettrodi in gel solido in schiuma EMG/ECG (30/confezione)
  • Cavi per elettrodi a scatto EMG/ECG
  • OpenBCI Cyton Board ($ 500) o Ganglion Board ($ 200)
  • 20 cavi jumper maschio-maschio
  • tagliere
  • Resistori da 10 x 10 kΩ
  • Arduino Genuino Uno
  • 5 LED opzionali (da collegare per il debug)

• Software

  • GUI di OpenBCI
  • L'IDE Arduino
  • Codice fornito

• Guide introduttive di OpenBCI

  • GUI di OpenBCI
  • Ganglio o Citone

Passaggio 1: saldare i cavi jumper al controller

1.1 Rimuovere il coperchio del controller

Staccare l'involucro di plastica trasparente incuneando un cacciavite piatto o un altro strumento nelle quattro linguette di bloccaggio del controller. Aggrappati al selettore di canale scorrevole e al case stesso. Tutti gli altri pulsanti possono essere eliminati.

Rimuovere i pulsanti fissati con nastro adesivo e gettarli. Inoltre, dissaldare il pulsante "Fire" e scartare.

1.2 Saldatura su cavi jumper

Quindi, saldare ciascuno dei cavi jumper maschio-maschio ai piccoli cerchi interni dove si trovavano i pulsanti avanti, indietro, sinistro e destro. Saldare anche i collegamenti al cavo antincendio rimosso e il pin di terra alla sua sinistra.

1.3 Sostituire il coperchio del controller

Usando delle cesoie o un taglierino, taglia i pezzi del coperchio di plastica trasparente che interferirebbero con la posizione dei cavi di avviamento e reinstallalo sul controller, mantenendo l'interruttore del canale in posizione.

Riutilizziamo il coperchio in modo che lo switcher di canale scorrevole rimanga effettivamente in contatto con le patch conduttive sulla scheda.

Passaggio 2: creare la configurazione della breadboard e collegare il controller

Ricrea la configurazione come mostrato sopra.

Spiegazione:

2.1 Posiziona i pin del controller nella breadboard

Ogni comando sarà situato nella propria riga. Posiziona ciascun perno nella propria riga nella parte interna della breadboard. Dall'alto verso il basso, l'ordine dovrebbe essere Destra, Sinistra, Avanti, Fuoco.

2.2 Aggiungi resistori

Dopo aver inserito questi pin, aggiungi un resistore da 10KΩ che collega i due lati della breadboard. Questo corregge la quantità di corrente che va a ciascun pin, il che consente al bug di funzionare correttamente.

2.3 Aggiungi LED di controllo degli errori

Ai fini della visualizzazione, a questo punto possiamo aggiungere anche un LED. L'anodo del LED dovrebbe essere in linea con il pin di controllo e il resistore e il catodo si trova su una linea separata della breadboard. Collega un altro resistore dalla linea del catodo alla massa della breadboard. Si noti che questo passaggio è facoltativo, ma può aiutare a risolvere eventuali errori con il circuito.

2.4 Connetti la configurazione ad Arduino

Infine, aggiungi un altro cavo jumper per collegare ogni riga a un pin Arduino. È importante che corrispondano come segue:

3 - Fuoco 4 - Avanti 5 - Sinistra 6 - Destra

Passaggio 3: test con lo streaming di dati sintetici

3.1 Carica il codice di esempio su Board

Dopo aver scaricato il nostro codice fornito, apri in Arduino. Collega la tua scheda al tuo laptop e assicurati di selezionarla come porta dal menu a discesa Strumenti. Quindi, carica il tuo codice sulla scheda Arduino.

3.2 Aprire lo streaming sintetico

8 canali funzioneranno bene per questo esempio. Fare clic su "Avvia sistema" per continuare.

Una volta aperta la GUI, disattiva i canali 6-8.

3.3 Imposta widget di rete

Aprire e configurare il Widget di rete come mostrato nell'immagine, utilizzando la modalità seriale. Vogliamo che il tipo di dati sia "EMG".

Inoltre, nota che la velocità di trasmissione nel nostro schizzo Arduino è 57600, quindi selezioniamo 57600 dal menu a discesa Baud.

Assicurati di selezionare la porta corretta per Arduino. È la stessa porta che abbiamo usato per caricare lo sketch su Arduino. Se si utilizza Mac/Linux, dovrebbe essere etichettato come "usbmodem", diverso dalla scheda OpenBCI che sarà etichettata come "usbserial".

Dopo aver confermato che tutte le informazioni sono corrette, premi start!

3.4 Esecuzione dei test

Poiché i dati sintetici sono molto più difficili da controllare, modifica le impostazioni nel widget EMG finché i quadrati non sono abbastanza volatili da superare il valore di soglia enumerato nel codice. Se questo non è abbastanza, potrebbe essere nel tuo interesse modificare il valore di soglia nel codice e ricaricare la tua scheda.

Potrebbe anche essere utile disattivare tutti i canali tranne un canale alla volta e testare ogni comando uno per uno per assicurarsi che stiano tutti facendo ciò che dovrebbero fare. Dopo aver verificato che tutto funziona correttamente, puoi passare ai dati reali.

Passaggio 4: configurare la scheda e gli elettrodi OpenBCI

Ci sono due direzioni che questo può prendere: una persona che controlla tutti e 5 i comandi o più persone che controllano comandi diversi ciascuno. Questo differenzia il modo in cui questo viene fatto.

Opzione A: una persona che controlla tutti e cinque i comandi

Segui semplicemente le istruzioni in questo tutorial di installazione EMG dalla documentazione OpenBCI qui.

Opzione B: più persone che controllano comandi diversi

Segui il tutorial di installazione EMG dal sito Web OpenBCI ma con una modifica: più motivi devono essere uniti insieme.

Per fare ciò, tagliare circa 3 pollici di fili maschio e l'estremità di un filo femmina e rimuovere un pollice di gomma dalle estremità per esporre i fili all'interno. Ripetere questa operazione per tutti i fili maschi necessari per dare a ogni persona una messa a terra individuale. Unire insieme queste estremità esposte e contenerle all'interno di un pezzo di tubo termoretraibile.

Passaggio 5: connettersi ai dati reali

Ora torna alla home della GUI e scegli LIVE (da Cyton) o LIVE (da Ganglion) -a seconda della scheda che stai utilizzando- come fonte di dati.

Da qui, apri il Widget EMG e il Widget di rete e inizia lo streaming esattamente come prima. Ora, i dati dovrebbero essere trasmessi dal tuo input live!

Passaggio 6: battaglia

Con tutto ora pronto, sei pronto per la battaglia. Se sono state create due configurazioni, puoi usare i controlli per combattere.

Tieni presente che i robot dovrebbero essere accesi uno alla volta per garantire che i segnali vengano raccolti da due fonti uniche.

Ogni hexbug ha tre vite, e dopo che sono passate tutte, premi semplicemente il pulsante di accensione per azzerare i punteggi.

Divertiti e inizia a combattere!

Passaggio 7: risoluzione dei problemi - Codice di controllo della tastiera

Se hai problemi con la configurazione della tua scheda e desideri controllarla utilizzando solo l'input della tastiera, scarica questo codice per utilizzare il monitor seriale Arduino integrato per controllare il tuo circuito. Ciò ti consentirà di isolare ogni azione e determinare se il problema che stai riscontrando proviene dalla configurazione fisica di Arduino o dai dati.