ส่วนต่อประสานระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์: ใช้งานกริปเปอร์ (ผลิตโดย Kirigami) โดยการเคลื่อนไหวของข้อมือโดยใช้ EMG: 7 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

นี่เป็นครั้งแรกที่ฉันลองใช้อินเทอร์เฟซระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ ฉันจับสัญญาณกระตุ้นกล้ามเนื้อของการเคลื่อนไหวของข้อมือโดยใช้เซ็นเซอร์ EMG ประมวลผลผ่าน python และ arduino และสั่งงานกริปเปอร์แบบพับกระดาษ

เสบียง

1. ESP-32

2.สายจัมเปอร์

3.เซ็นเซอร์ EMG (รวมถึงอิเล็กโทรด ECG)

4.เซอร์โวมอเตอร์ (SG-90)

5. DCPU (หมายเหตุ - สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้ DCPU โดยทำการเชื่อมต่อโดยตรงกับ ESP-32)

ขั้นตอนที่ 1: เชื่อมต่อเซ็นเซอร์ EMG กับ DCPU

ก่อนที่จะเริ่มคลิปไปที่ ESP-32 ไปยัง DCPU ตอนนี้เราต้องจับสัญญาณ EMG สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ EMG กับ DCPU การเชื่อมต่อของสายจัมเปอร์จะดำเนินการในลักษณะต่อไปนี้ (EMG-DCPU)-:

1. GND -GND

2. 3.3V-Vcc

3. Out-35 (หรือพินที่คุณต้องการส่งออก)

*แผนภาพวงจรทั้งหมดแสดงไว้ด้านล่าง*

ขั้นตอนที่ 2: เชื่อมต่อเซอร์โวมอเตอร์กับ DCPU

ในการเคลื่อนย้ายกริปเปอร์ origami เราจะใช้เซอร์โวมอเตอร์ เมื่อเราขยับข้อมือขึ้น เซอร์โวจะหมุน และเมื่อเราวางข้อมือลง มันจะมาที่ตำแหน่งเริ่มต้น เซอร์โวจะเชื่อมต่อด้วยวิธีต่อไปนี้ (Servo-DCPU)-:

1. Gnd-Gnd

2. Vcc-5v

3. Out-32

ขั้นตอนที่ 3: การทำ Origami Gripper

ฉันได้แนบไฟล์ที่มีเลย์เอาต์ของการออกแบบ เส้นสีดำตรงคือเส้นที่ต้องตัด ส่วนเส้นประคือเส้นที่คุณต้องพับ พิมพ์เอกสารแนบบนกระดาษขนาด a4 แบบหนา

ขั้นตอนที่ 4: ทำให้กริปเปอร์ใช้งานได้จริง

ในการทำให้กริปเปอร์ทำงานได้ เราจะต้องใส่สองสาย/เกลียวจากบนลงล่างดังแสดงในรูป

หลังจากใส่สายแล้ว ลองดึงทั้งสองสายแล้วกริปเปอร์ควรปิดและเปิดออก หากไม่เป็นเช่นนั้น ให้ลองเพิ่มขนาดของรูหรือสอดด้ายเข้าไปใหม่

ขั้นตอนที่ 5: การติดเซอร์โวมอเตอร์เข้ากับกริปเปอร์

เพื่อสร้างขาตั้งที่มั่นคงสำหรับเซอร์โวมอเตอร์และกริปเปอร์ของคุณ คุณสามารถใช้กล่อง ฉันทำกล่องพับกระดาษที่ใช้ยึดเซอร์โวมอเตอร์และกริปเปอร์ คุณสามารถพิมพ์เอกสารแนบที่ฉันให้มาเพื่อทำกล่อง (การวัดที่เขียนในไฟล์แนบนั้นไม่ถูกต้อง ดังนั้นเพียงแค่พิมพ์ลงบนกระดาษ A4 โดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับมัน)

หลังจากวางเซอร์โวมอเตอร์ไว้ในกล่องแล้ว ให้ติดเกลียวทั้งสองของกริปเปอร์กับรูที่อยู่ในส่วนต่อของเซอร์โวมอเตอร์ เก็บสายให้แน่นเพื่อให้เซอร์โวหมุน กริปเปอร์สามารถปิดได้

ขั้นตอนที่ 6: ขั้นตอนสุดท้ายและรหัส

ต่อสายอิเล็กโทรดเข้ากับ EMG แล้ววางอิเล็กโทรดสีแดงไว้บนข้อมือของคุณ ใต้ข้อนิ้วของคุณ ตอนนี้วางอิเล็กโทรดสีเหลืองและสีเขียวไว้ที่ปลายแขนของคุณ ดูภาพสำหรับตำแหน่งที่แน่นอน

ในที่สุดคุณต้องใส่รหัสหลามและ Arduino แล้วอัปโหลด รหัสมีให้ด้านล่าง

โครงการนี้พร้อมแล้ว หลังจากอัปโหลดรหัส Arduino ให้เปิด python และเรียกใช้รหัส คุณจะเห็นกราฟแสดงค่าบางค่าบนแกน y วางมือให้ตรงและสังเกตค่าเริ่มต้นบนแกน y มันจะแตกต่างกันไปในแต่ละบุคคล (สำหรับฉันมันคือ 0.1) หลังจากสังเกตค่าแล้ว ให้แก้ไขโค้ด python และใส่ตัวเลขนั้นลงในตัวแปร 'threshold' เรียกใช้โค้ดอีกครั้ง และตอนนี้คุณจะเห็นการทำงานจริงของโปรเจ็กต์ทั้งหมด

[หมายเหตุ- เพื่อให้กริปเปอร์ทำงานได้อย่างถูกต้องและ emg รับสัญญาณที่ถูกต้อง ให้วางตัวเองให้ห่างจากสวิตช์ไฟฟ้า เครื่องชาร์จ หรืออุปกรณ์ใดๆ ที่เปิดอยู่ซึ่งอาจรบกวนสัญญาณ emg]