Mensch-Computer-Schnittstelle: Funktionieren Sie einen Greifer (hergestellt von Kirigami) durch Handgelenkbewegung mit EMG. - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Dies war also mein erster Versuch mit einer Mensch-Computer-Schnittstelle. Ich erfasste die Muskelaktivierungssignale meiner Handgelenkbewegung mit einem EMG-Sensor, verarbeitete sie durch Python und Arduino und betätigte einen Origami-basierten Greifer.

Lieferungen

1. ESP-32

2. Überbrückungsdraht

3. EMG-Sensor (einschließlich EKG-Elektroden)

4. Servomotor (SG-90)

5. DCPU (Hinweis: Dies kann auch ohne Verwendung der DCPU erfolgen, indem die Verbindungen direkt zum ESP-32 hergestellt werden.)

Schritt 1: Anschließen des EMG-Sensors an die DCPU

Vor dem Starten des Clips zum ESP-32 zur DCPU. Jetzt müssen wir die EMG-Signale erfassen. Dies wird erreicht, indem der EMG-Sensor an die DCPU angeschlossen wird. Die Verbindungen der Überbrückungsdrähte erfolgen wie folgt (EMG-DCPU).-:

1. GND -GND

2. 3.3V-Vcc

3. Out-35 (oder einer Ihrer bevorzugten Ausgangspins)

*Der gesamte Schaltplan ist unten angegeben*

Schritt 2: Anschließen des Servomotors an die DCPU

Um den Origami-Greifer zu bewegen, verwenden wir einen Servomotor. Wenn wir unser Handgelenk nach oben bewegen, dreht sich das Servo und wenn wir unser Handgelenk nach unten legen, kommt es in seine Ausgangsposition. Das Servo wird wie folgt angeschlossen (Servo-DCPU)-:

1. Gnd-Gnd

2. Vcc-5v

3. Out-32

Schritt 3: Herstellung des Origami-Greifers

Ich habe eine Datei mit dem Layout seines Designs angehängt. Die geraden schwarzen Linien sind diejenigen, die geschnitten werden müssen und die gepunkteten Linien sind die Linien, die Sie falten müssen. Lassen Sie den Anhang auf einem dicken A4-Blatt ausdrucken.

Schritt 4: Den Greifer funktionsfähig machen

Um den Greifer funktionsfähig zu machen, müssen wir zwei Fäden/Fäden von oben nach unten einlegen, wie in der Abbildung gezeigt.

Versuchen Sie nach dem Einlegen der Saiten, an beiden zu ziehen und der Greifer sollte sich schließen und öffnen. Wenn nicht, versuchen Sie, die Löcher zu vergrößern oder den Faden erneut einzufügen.

Schritt 5: Anbringen des Servomotors am Greifer

Um einen stabilen Stand für Ihren Servomotor und Greifer zu bauen, können Sie eine Box verwenden. Ich habe eine Origami-Box gemacht, die ich verwendet habe, um den Servomotor und den Greifer zu sichern. Sie können den Anhang ausdrucken, den ich gegeben habe, um die Box zu machen. (Die Messungen in den Anhängen sind falsch, also drucken Sie sie einfach auf ein A4-Blatt, ohne sich darüber Gedanken zu machen.)

Nachdem Sie den Servomotor in der Box in Position gebracht haben, befestigen Sie beide Gewinde des Greifers an den Löchern in den Servomotor-Aufsätzen. Halten Sie die Saiten fest, damit sich der Greifer beim Drehen des Servos schließen kann.

Schritt 6: Der letzte Schritt und Code

Befestigen Sie die Elektrodenkabel am EMG und platzieren Sie die rote Elektrode oben auf Ihrem Handgelenk, unter Ihren Knöcheln. Legen Sie nun die gelben und grünen Elektroden auf Ihren Unterarm. Die genaue Position entnehmen Sie dem Foto.

Schließlich müssen Sie die Python- und Arduino-Codes eingeben und hochladen. Die Codes sind unten angegeben.

Das Projekt ist nun fertig. Öffnen Sie nach dem Hochladen des Arduino-Codes Python und führen Sie den Code aus. Sie sehen ein Diagramm mit einigen Werten auf der y-Achse. Halten Sie Ihre Hand gerade und notieren Sie den Anfangswert auf der y-Achse. Es wird von Person zu Person unterschiedlich sein (bei mir waren es 0,1). Nachdem Sie den Wert notiert haben, bearbeiten Sie den Python-Code und geben Sie diese Zahl in die Variable 'threshold' ein. Führen Sie den Code erneut aus und Sie sehen jetzt das gesamte Projekt in Aktion.

[Hinweis- Damit der Greifer ordnungsgemäß funktioniert und das emg korrekte Signale empfängt, positionieren Sie sich von allen eingeschalteten elektrischen Schaltern, Ladegeräten oder Geräten, die die emg-Signale stören können, entfernt.]