رابط انسان و کامپیوتر: عملکرد یک گریپر (ساخته Kirigami) توسط حرکت مچ دست با استفاده از EMG: 7 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

بنابراین این اولین تلاش من در رابط انسان و کامپیوتر بود. من با استفاده از سنسور EMG ، سیگنال های فعال سازی عضلات حرکت مچ دست خود را ثبت کردم ، آن را از طریق پایتون و آردوینو پردازش کردم و یک گریپر مبتنی بر اریگامی را فعال کردم.

تدارکات

1. ESP-32

2. Jumper Wire

3. سنسور EMG (شامل الکترودهای ECG)

4. موتور سروو (SG-90)

5. DCPU (توجه داشته باشید-این کار را می توان بدون استفاده از DCPU با انجام مستقیم اتصالات به ESP-32 نیز انجام داد.)

مرحله 1: اتصال سنسور EMG به DCPU

قبل از شروع کلیپ به ESP-32 به DCPU. اکنون باید سیگنال های EMG را ضبط کنیم. این امر با اتصال سنسور EMG به DCPU محقق می شود. اتصالات سیم های بلوز به روش زیر انجام می شود (EMG-DCPU).-:

1. GND -GND

2. 3.3V-Vcc

3. Out-35 (یا هر کدام از پین های ترجیحی خروجی شما)

*نمودار کلی مدار در زیر آمده است*

مرحله 2: اتصال موتور سروو به DCPU

برای جابجایی گیربکس اریگامی از سرو موتور استفاده می کنیم. وقتی مچ دست خود را به سمت بالا حرکت می دهیم ، سروو می چرخد و وقتی مچ دست خود را پایین می آوریم ، به موقعیت اولیه خود می رسد. سروو به روش زیر (Servo-DCPU) متصل می شود-:

1. Gnd-Gnd

2. Vcc-5v

3. Out-32

مرحله 3: ساخت دستگیره اوریگامی

من فایلی را با طرح آن ضمیمه کرده ام. خطوط سیاه مستقیم خطوطی هستند که باید بریده شوند و خطوط نقطه ای خطوطی هستند که باید تا بزنید. پیوست را روی یک ورق ضخیم a4 چاپ کنید.

مرحله 4: عملکرد Gripper را عملکردی کنید

برای عملکرد گریپر ، ما باید دو رشته/نخ را از بالا به پایین مانند شکل نشان دهیم.

بعد از قرار دادن سیم ها سعی کنید هر دو آنها را بکشید و گیره باید بسته و باز شود. در غیر این صورت ، اندازه سوراخ ها را افزایش دهید یا نخ خود را دوباره وارد کنید.

مرحله 5: اتصال موتور سروو به گریپر

برای ایجاد یک پایه پایدار برای سرو موتور و گریپر خود می توانید از یک جعبه استفاده کنید. من یک جعبه اریگامی تهیه کردم که از آن برای محکم کردن سروو موتور و گریپر استفاده می کردم. می توانید پیوستی که برای ساخت جعبه داده ام را چاپ کنید. (اندازه گیری هایی که در پیوست ها نوشته شده است اشتباه است بنابراین فقط آن را بدون نگرانی در یک ورق A4 چاپ کنید.)

پس از قرار دادن سرو موتور در جعبه ، هر دو نخ گیر را به سوراخ های موجود در اتصالات سرو موتور متصل کنید. سیم ها را محکم نگه دارید تا با چرخاندن سرو ، گریپر بسته شود.

مرحله 6: مرحله نهایی و کد

کابل های الکترود را به EMG وصل کنید و الکترود قرمز را در بالای مچ دست خود ، زیر بند انگشتان قرار دهید. حالا الکترودهای زرد و سبز را روی ساعد خود قرار دهید. برای موقعیت دقیق به عکس مراجعه کنید.

در نهایت شما باید کدهای پایتون و آردوینو را وارد کرده و آنها را بارگذاری کنید. کدها در زیر ارائه شده است.

پروژه اکنون آماده است. پس از بارگذاری کد arduino پایتون را باز کرده و کد را اجرا کنید. یک نمودار را مشاهده خواهید کرد که مقادیری را در محور y نشان می دهد. دست خود را مستقیم نگه دارید و مقدار اولیه را در محور y یادداشت کنید. از فردی به فرد دیگر متفاوت خواهد بود (برای من 0.1 بود). پس از توجه به مقدار ، کد پایتون را ویرایش کرده و آن عدد را در متغیر 'threshold' قرار دهید. کد را دوباره اجرا کنید و اکنون کل پروژه را در عمل مشاهده خواهید کرد.

[توجه- برای عملکرد صحیح گریپر و دریافت سیگنال های صحیح ، خود را از هرگونه کلید روشن ، شارژر یا دستگاه روشن شده که می تواند با سیگنال های emg تداخل داشته باشد ، دور نگه دارید.]