Veicolo spaziale per elettromiografia: 6 passaggi

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

Ciao a tutti e benvenuti nel nostro progetto!

Prima di tutto, vorremmo presentarci. Siamo un gruppo di tre studenti di "Elettronica creativa", un modulo del quarto anno di ingegneria elettronica BEng presso l'Università di Malaga, Scuola di telecomunicazioni (https://www.uma.es/etsi-de-telecomunicacion/).

Lo scopo di questo progetto è demistificare e dimostrare usi amichevoli di strumenti medici, come gli elettrodi, sviluppando un videogioco che utilizza questi elettrodi come sensori. Gli elettrodi leggono l'attività elettrica dei muscoli, che si chiama elettromiografia (EMG). Trattiamo quel segnale e lo usiamo per controllare il movimento dell'astronave nel nostro videogioco. Gli elettrodi sono collegati ad entrambi gli avambracci e siamo in grado di registrare 3 tipi di movimenti. Tenere stretto qualcosa di morbido con la mano sinistra o destra produrrà un movimento dell'astronave verso sinistra o destra. Il terzo tipo di movimento viene registrato tenendo strette entrambe le mani contemporaneamente, e sparerà il raggio laser della nostra astronave. In basso ti mostreremo come eseguire quel movimento con le mani nel video.

Iniziamo!

Passaggio 1: acquistare gli elementi essenziali

Ecco l'elenco dei componenti necessari per realizzare questo progetto:

• Arduino SAV-Maker, abbiamo riprodotto questa scheda di sviluppo per questo argomento, quindi abbiamo deciso di usarla! Ecco il link al github:
• 2 x Scudo Arduino OLIMEX per EMG/ECG.
• Modulo Bluetooth HC-05.
• Un powerbank che si inserisce nella scatola di legno e un cavo USB per alimentare Arduino.
• 1 metro di filo con almeno 3 fili all'interno.
• 6 connettori maschio a banana.
• 2 connettori jack maschio da 3,5 mm.
• 6x elettrodi TENS.
• Una scatola di legno.
• 4x bulloni e dadi.
• 2x piastre di ferro, per tenere stretti tutti i componenti nella scatola.

Passaggio 2: saldare il cavo ai connettori jack e banana

Gli schermi OLIMEX hanno un connettore jack femmina da 3,5 mm, pertanto è necessario un cavo con un connettore jack maschio da 3,5 mm su un lato del cavo e 3 connettori a banana maschio sull'altro lato. Questi connettori a banana saranno collegati agli elettrodi. Ogni filo del filo sarà saldato come puoi vedere nello schema sopra. La banana bianca è l'"elettrodo di terra" o elettrodo di riferimento, che verrà incollato sul nostro gomito. Gli altri due connettori a banana sono gli elettrodi che leggono l'attività elettrica del muscolo dell'avambraccio. Sono necessari due fili per collegare gli schermi a ciascun avambraccio.

Passaggio 3: collega tutto

Come puoi vedere nell'immagine, i collegamenti sono molto semplici, grazie agli shield, che sono posti sulla parte superiore dell'Arduino. Dobbiamo anche collegare il modulo bluetooth, utilizzando i pin mostrati nello schema. Collega i fili agli schermi e agli elettrodi e abbiamo finito con l'hardware!

Passaggio 4: codifica

Ecco il link al repository github contenente il videogioco, codificato in Processing, e il codice Arduino.

Il videogioco perfettamente funzionante si trova nella cartella denominata Processing/EMG_Demo_Game

github.com/Mickyleitor/EMG_Demo_Game

Passaggio 5: assemblaggio finale

Preparare la scatola di legno per introdurre tutti i componenti, praticando alcuni fori per i bulloni e i fili. Prova le tue piastre e bulloni e, se i componenti sono allentati, aggiungi un pezzetto di polistirolo come abbiamo fatto noi, per assicurarti che tutti i componenti siano ben serrati. Questo passaggio dipende completamente da te, se hai a disposizione una stampante 3D, puoi stampare la tua scatola!

Passaggio 6: gioca

All'inizio, avrai bisogno di alcuni minuti per adattarti, perché il movimento è un po' complicato, ma una volta che ti ci abitui, lo controllerai bene. Il video allegato mostra una prima versione del videogioco, poiché non ci sono obiettivi da sparare, devi scaricare la versione github per provare il gioco finale!

Grazie per aver visitato il nostro progetto e divertiti a realizzarlo!