MuscleCom - رابط کنترل شده با عضله: 5 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

MuscleCom روشی جدید و خلاقانه را برای بیماران معلول جسمی ارائه می دهد تا بتوانند مانند قبل با آنها ارتباط برقرار کنند. با اندازه گیری مقادیر EMG از ماهیچه های یک فرد ، کاربر می تواند یک رابط کاربری را کنترل کند که به آنها کمک می کند تا به صورت روزانه ارتباط برقرار کنند. با استفاده از اجزای نسبتاً ارزان و بادوام ، ما یک محصول/نمونه اولیه کم هزینه و آسان برای استفاده با منحنی یادگیری کم ایجاد کرده ایم.

نمونه اولیه سخت افزار بر اساس Raspberry Pi 3 Model B در محفظه چاپ سه بعدی است که از سرور NodeJS با نمای جلو REACT استفاده می کند که پالس های عضلات کاربران را همزمان می کند.

نمونه ای از افرادی که می توانند از این محصول استفاده کنند ، بیماران ALS هستند و به همین ترتیب. افرادی که قادر به کنترل یک (چند) عضله (عضلات) هستند اما قادر به صحبت یا اشاره نیستند. این دستگاه یک رابط کاربری ساده است که به بیمار استقلال بیشتر و لذت بیشتری می بخشد.

لطفاً توجه داشته باشید: این محصول یک دستگاه پزشکی نیست و نمی تواند به عنوان یک وسیله جانبی یا مورد استفاده قرار گیرد. این توسط دانش آموزان ، به عنوان یک پروژه کلاسی طراحی شده است.

مرحله 1: الزامات

سخت افزار مورد نیاز

• 1x Raspberry Pi 3B (OpenCircuit)
• کارت حافظه 1x 8 گیگابایت + آداپتور (OpenCircuit)
• 1x کابل برق میکرو USB + دوشاخه 5V 2.5A (آمازون)
• 1x صفحه نمایش لمسی RPI3 5 اینچی LCD (AliExpress)
• 1x کابل UTP (آمازون)
• سنسورهای عضلانی 3x Myoware (Adafruit)
• (شامل پد های سنسور زیست پزشکی 9x24 میلی متر (Sparkfun))
• ADC 1x 12 بیتی: ADS1015 (Adafruit)
• 3x جک پلاگین مرد (مانند این)
• 3x جک پلاگین زن (مانند این)
• کابل سنسور 4x 1.5 متر (دو هسته ای ، محافظ) (AliExpress)
• 1x تابلوی نمونه سازی (AliExpress)
• 4x Resistor 330 اهم (AliExpress)
• مقداری سیم قرمز ، مشکی و رنگهای دیگر

هزینه کل تقریبی با پیوندهای بالا: 130 دلار آمریکا

نرم افزار مورد نیاز (Local dev)

• NPM (بارگیری)
• NodeJS (بارگیری)
• نخ (بارگیری)
• Git (بارگیری)
• مخزن MuscleCom (بارگیری)

اختیاری

5V / min.2.5A (!) بسته باتری (مانند Nierle ، که کاملاً کار می کند)

توجه داشته باشید: برخی از وب شاپ های مورد استفاده در بالا به زبان هلندی هستند ، اما یافتن معادل انگلیسی آنها نباید سخت باشد.

مرحله 2: راه اندازی رزبری پای

شرایط بارگیری

لطفاً موارد زیر را در مرحله آماده سازی بارگیری کنید:

• Raspbian با رومیزی
• قالب کارت SD
• اچر
• ویندوز: بتونه

قالب بندی کارت Micro SD

1. کارت SD را در رایانه خود قرار دهید. هنگامی که از شما خواسته می شود قالب بندی کنید ، شماره را انتخاب کنید
2. قالب کارت SD را باز کنید
3. کارت Micro SD را انتخاب کنید
4. قالب سریع را انتخاب کنید
5. روی قالب کلیک کنید

Raspbian را نصب کنید

1. فایل Raspbian.zip بارگیری شده را از حالت فشرده خارج کنید.
2. نرم افزار Etcher را باز کنید
3. فایل Raspbian.img را از حالت فشرده خارج کنید
4. کارت Micro SD را برای نوشتن انتخاب کنید
5. روی Flash کلیک کنید
6. پس از اتمام فرآیند چشمک زن: در صورت درخواست سیستم عامل برای قالب بندی ، شماره را انتخاب کنید
7. ریشه کارت Micro SD را باز کنید و فایلی به نام ssh را در فهرست (بدون پسوند) قرار دهید

به تمشک متصل شوید

رزبری دارای اطلاعات ورود به سیستم پیش فرض است که در مراحل زیر استفاده می شود.

• نام میزبان: raspberrypi
• نام کاربری: pi
• رمز عبور: تمشک

1. کارت Micro SD را از رایانه خود جدا کرده و در Raspberry Pi قرار دهید
2. مطمئن شوید کامپیوتر شما از طریق wifi به اینترنت متصل است
3. یک کابل UTP را به تمشک خود و سر دیگر آن را به رایانه خود وصل کنید
4. آداپتور برق Micro USB را وصل کنید

از اینجا ، آموزش به 2 قسمت تقسیم می شود. یکی برای ویندوز و دیگری برای کاربران Mac.

پنجره ها

1. برای باز کردن پنجره Run از میانبر صفحه کلید Windows+R استفاده کنید
2. ncpa.cpl را تایپ کرده و OK را فشار دهید تا کنترل پنل با آداپتورهای شبکه باز شود
3. روی آداپتور Wifi خود با دکمه سمت راست ماوس کلیک کنید و ویژگی ها را انتخاب کنید
4. به برگه اشتراک گذاری بروید و "به سایر کاربران شبکه اجازه دهید از طریق اتصال به اینترنت این رایانه متصل شوند" را علامت بزنید. توجه: اگر این مورد قبلاً بررسی شده است ، لطفاً تیک آن را بردارید ، ذخیره کنید و دوباره بررسی کنید.
5. با فشار دادن OK تغییرات را ذخیره کنید
6. بتونه را باز کنید
7. موارد زیر را در نام میزبان وارد کنید (و مقدار صحیح را جایگزین HOSTNAME کنید): HOSTNAME.mshome.net
8. باز کردن را کلیک کنید

مک

1. تنظیمات سیستم را باز کنید
2. به اشتراک گذاری بروید
3. اشتراک گذاری اینترنتی را در ستون سمت چپ انتخاب کنید (هنوز فعال نکنید)
4. اتصال خود را از طریق Wi-Fi به اشتراک بگذارید
5. به رایانه هایی که از اترنت استفاده می کنند
6. با علامت زدن کادر ستون سمت چپ ، اشتراک گذاری اینترنت را فعال کنید
7. ترمینال و نوع خود را شروع کنید (و مقدار صحیح را جایگزین HOSTNAME کنید):
8. ssh [email protected]

بسته ها را به روز کنید

قبل از نصب هر چیزی ، بسته های نصب شده را با اجرای دستورات زیر به روز کنید:

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

برای نصب Git از دستور زیر استفاده کنید:

sudo apt-get git install

درایور صفحه را نصب کنید

اگر صفحه نمایش خارج از جعبه کار نمی کند. برای پیاده سازی مرحله به مرحله روی صفحه ، این پیوند را بررسی کنید.

MuscleCom را نصب کنید

مخزن را کلون کنید

با اجرای این دستور Musclecom را نصب کنید:

bash /PATH/TO/REPO/scripts/setup.sh

مرحله 3: اتصال سیم

سیم ها را مطابق نمودارها وصل کنید. لطفاً توجه داشته باشید که این شماتیک شامل 3 سنسور است. با این تنظیم می توانید حداکثر 4 سنسور را متصل کنید زیرا ADC فقط 4 ورودی آنالوگ دارد.

سپرها به 2.9 ولت تا 5.7 ولت نیاز خواهند داشت. در این طرح ، ما آنها را در 5.0V استفاده می کنیم زیرا مزایای متعددی نسبت به 3.3V دارد.

هنگام لحیم کاری کابل های سنسور ، مطمئن شوید که از محافظ به عنوان زمین استفاده می کنید. این امر قدرت سیگنال و نویز کمتر را تضمین می کند.

اگر از پریز میکرو USB برای تغذیه Pi استفاده نمی کنید (مانند ما) ، اطمینان حاصل کنید که خطوط تماس را در زیر دوشاخه میکرو USB Pi قرار دهید. به این ترتیب هنوز از تمام مدارهای مورد نیاز برای ایمنی و عملکرد صحیح استفاده می کند.

توجه داشته باشید: در نمودارها ، سنسورها سنسورهای واقعی نیستند زیرا فایلهای Fritzing برای آنها هنوز در Github نبوده است.

مرحله 4: چاپ سه بعدی

تمام پوسته هایی که برای این نمونه اولیه طراحی شده اند در قالب STL موجود هستند و روی Ultimaker 2+ و Ultimaker 2Go با جزئیات بالا چاپ شده اند.

4 فایل STL وجود دارد:

• مورد اصلی
• درب قاب اصلی
• قاب سنسور
• درب قاب حسگر

مرحله 5: نحوه استفاده

لطفا توجه داشته باشید: دفترچه راهنمای کاربر این محصول به زبان هلندی نوشته شده است زیرا این یک مورد تأسف بار برای پروژه بود. در آینده به انگلیسی ترجمه خواهد شد.