สารบัญ:
2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-13 06:58
MuscleCom นำเสนอวิธีการใหม่ในการสื่อสารของผู้ป่วยที่พิการทางร่างกายอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน โดยการวัดค่า EMG จากกล้ามเนื้อของบุคคล ผู้ใช้สามารถควบคุมส่วนต่อประสานกับผู้ใช้ที่จะช่วยให้พวกเขาสื่อสารกันในแต่ละวัน ด้วยการใช้ส่วนประกอบที่ค่อนข้างถูกและทนทาน เราได้พัฒนาผลิตภัณฑ์/ต้นแบบที่มีต้นทุนต่ำและใช้งานง่ายพร้อมเส้นโค้งการเรียนรู้ที่ต่ำ
ต้นแบบฮาร์ดแวร์นั้นใช้ Raspberry Pi 3 Model B ในกล่องพิมพ์ 3 มิติที่รันเซิร์ฟเวอร์ NodeJS พร้อมส่วนหน้า REACT ที่ซิงโครไนซ์พัลส์จากกล้ามเนื้อของผู้ใช้
ตัวอย่างของผู้ที่สามารถใช้ผลิตภัณฑ์นี้ ได้แก่ ผู้ป่วย ALS และเช่นเดียวกัน คนที่สามารถควบคุมกล้ามเนื้อ (ไม่กี่) แต่ไม่สามารถพูดหรือชี้ได้ อุปกรณ์นี้เป็นอินเทอร์เฟซที่ใช้งานง่ายซึ่งช่วยให้ผู้ป่วยมีอิสระและสนุกสนานมากขึ้น
โปรดทราบ: ผลิตภัณฑ์นี้ไม่ใช่อุปกรณ์ทางการแพทย์และไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ในลักษณะดังกล่าวหรือเป็นอุปกรณ์เสริมดังกล่าว ได้รับการออกแบบโดยนักเรียนเป็นโครงงานในชั้นเรียน
ขั้นตอนที่ 1: ข้อกำหนด
ข้อกำหนดด้านฮาร์ดแวร์
- 1x Raspberry Pi 3B (วงจรเปิด)
- การ์ด Micro SD ขนาด 1x8GB + อะแดปเตอร์ (OpenCircuit)
- 1x สายไฟ Micro USB + ปลั๊ก 5V 2.5A (Amazon)
- 1x RPI3 5 นิ้ว LCD หน้าจอสัมผัส (AliExpress)
- 1x สาย UTP (อเมซอน)
- 3x เซ็นเซอร์กล้ามเนื้อ Myoware (Adafruit)
- (รวมแผ่นเซ็นเซอร์ชีวการแพทย์ 9x 24 มม. (Sparkfun))
- 1x ADC 12 บิต: ADS1015 (อดาฟรุต)
- 3x แจ็คเสียบชาย (แบบนี้)
- 3x แจ็คเสียบตัวเมีย (แบบนี้)
- สายเซนเซอร์ 4x 1.5 ม. (แกนคู่, มีฉนวนป้องกัน) (AliExpress)
- 1x บอร์ดสร้างต้นแบบ (AliExpress)
- ตัวต้านทาน 4x 330 โอห์ม (AliExpress)
- สายไฟสีแดง สีดำ และสีอื่นๆ
ค่าใช้จ่ายทั้งหมดโดยประมาณพร้อมลิงก์ด้านบน: ~$130
ข้อกำหนดซอฟต์แวร์ (นักพัฒนาท้องถิ่น)
- NPM (ดาวน์โหลด)
- NodeJS (ดาวน์โหลด)
- เส้นด้าย (ดาวน์โหลด)
- Git (ดาวน์โหลด)
- คลังเก็บ MuscleCom (ดาวน์โหลด)
ไม่จำเป็น
5V / min.2.5A (!) ชุดแบตเตอรี่ (เช่น Nierle ซึ่งทำงานได้อย่างสมบูรณ์)
หมายเหตุ: เว็บช็อปบางส่วนที่ใช้ด้านบนเป็นภาษาดัตช์ แต่ไม่ควรหาสิ่งที่เทียบเท่าในภาษาอังกฤษให้ยาก
ขั้นตอนที่ 2: การตั้งค่า Raspberry Pi
ดาวน์โหลดข้อกำหนด
โปรดดาวน์โหลดรายการต่อไปนี้เพื่อเตรียมการ:
- Raspbian กับเดสก์ท็อป
- ฟอร์แมตการ์ด SD
- Etcher
- หน้าต่าง: สีโป๊ว
การฟอร์แมตการ์ด Micro SD
- ใส่การ์ด SD ในคอมพิวเตอร์ของคุณ เมื่อได้รับแจ้งให้ฟอร์แมต ให้เลือก no
- เปิดฟอร์แมตการ์ด SD
- เลือกการ์ด Micro SD
- เลือกรูปแบบด่วน
- คลิกรูปแบบ
ติดตั้ง Raspbian
- เปิดเครื่องรูดไฟล์ Raspbian.zip ที่ดาวน์โหลดมา
- เปิดซอฟต์แวร์ Etcher
- เลือกไฟล์ Raspbian.img ที่คลายซิป
- เลือกการ์ด Micro SD ที่จะเขียนถึง
- คลิกแฟลช
- หลังจากกระบวนการกะพริบเสร็จสิ้น: หากระบบปฏิบัติการของคุณได้รับแจ้งให้ฟอร์แมต ให้เลือก no
- เปิดรูทการ์ด Micro SD และวางไฟล์ชื่อ ssh ในไดเร็กทอรี (ไม่มีนามสกุล)
เชื่อมต่อกับ Raspberry
Raspberry มีข้อมูลรับรองการเข้าสู่ระบบเริ่มต้น ซึ่งใช้ในขั้นตอนด้านล่าง
- ชื่อโฮสต์: raspberrypi
- ชื่อผู้ใช้: pi
- รหัสผ่าน: ราสเบอร์รี่
- ถอดการ์ด Micro SD ออกจากคอมพิวเตอร์แล้ววางลงใน Raspberry Pi
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคอมพิวเตอร์ของคุณเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตผ่าน wifi
- ต่อสาย UTP กับ Raspberry และปลายอีกด้านหนึ่งใน PC
- เสียบอะแดปเตอร์แปลงไฟ Micro USB
จากที่นี่ บทช่วยสอนจะแบ่งออกเป็น 2 ส่วน หนึ่งรายการสำหรับ Windows และอีกรายการสำหรับผู้ใช้ Mac
Windows
- ใช้แป้นพิมพ์ลัด Windows+R เพื่อเปิดหน้าต่างเรียกใช้
- พิมพ์: ncpa.cpl แล้วกด OK เพื่อเปิดแผงควบคุมด้วยอะแดปเตอร์เครือข่าย
- คลิกที่อแด็ปเตอร์ Wifi ของคุณด้วยปุ่มเมาส์ขวา แล้วเลือกคุณสมบัติ
- ไปที่แท็บการแชร์และเลือก "อนุญาตให้ผู้ใช้เครือข่ายอื่นเชื่อมต่อผ่านการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตของคอมพิวเตอร์เครื่องนี้" หมายเหตุ: หากตรวจสอบแล้ว โปรดยกเลิกการเลือก บันทึก และตรวจสอบอีกครั้ง
- บันทึกการเปลี่ยนแปลงโดยกด OK
- เปิดสีโป๊ว
- พิมพ์ต่อไปนี้ในชื่อโฮสต์ (และแทนที่ HOSTNAME ด้วยค่าที่ถูกต้อง): HOSTNAME.mshome.net
- คลิกเปิด
Mac
- เปิดการตั้งค่าระบบ
- ไปที่การแบ่งปัน
- เลือกการแชร์อินเทอร์เน็ตในคอลัมน์ด้านซ้าย (ยังไม่เปิดใช้งาน)
- แบ่งปันการเชื่อมต่อของคุณจาก Wi-Fi
- ไปยังคอมพิวเตอร์ที่ใช้อีเธอร์เน็ต
- เปิดใช้งานการแชร์อินเทอร์เน็ตโดยทำเครื่องหมายที่ช่องในคอลัมน์ด้านซ้าย
- เริ่มเทอร์มินัลของคุณและพิมพ์ (และแทนที่ HOSTNAME ด้วยค่าที่ถูกต้อง):
- ssh [email protected]
อัพเดทแพ็คเกจ
ก่อนทำการติดตั้งใดๆ ให้อัพเดตแพ็คเกจที่ติดตั้งโดยรันคำสั่งต่อไปนี้:
sudo apt-get update
sudo apt-get อัพเกรด
ติดตั้ง Git ใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อติดตั้ง Git:
sudo apt-get ติดตั้ง git
ติดตั้งไดรเวอร์หน้าจอ
หากหน้าจอใช้งานไม่ได้นอกกรอบ ตรวจสอบลิงค์นี้สำหรับการเริ่มต้นใช้งานบนหน้าจอทีละขั้นตอน
ติดตั้ง MuscleCom
โคลนที่เก็บ
ติดตั้ง Musclecom โดยรันคำสั่งนี้:
bash /PATH/TO/REPO/scripts/setup.sh
ขั้นตอนที่ 3: เชื่อมต่อสาย
เชื่อมต่อสายไฟตามแผนผัง โปรดทราบว่าแผนผังเหล่านี้ประกอบด้วยเซ็นเซอร์ 3 ตัว คุณสามารถเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ได้สูงสุด 4 ตัวด้วยการตั้งค่านี้ เนื่องจาก ADC มีอินพุตแบบอะนาล็อกเพียง 4 ช่องเท่านั้น
โล่จะต้องประมาณ 2.9V ถึง 5.7V ในการออกแบบนี้ เราจะใช้พวกมันที่ 5.0V เพราะมันมีประโยชน์มากกว่า 3.3V หลายประการ
เมื่อบัดกรีสายเคเบิลเซ็นเซอร์ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ใช้ฉนวนเป็นกราวด์ สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงความแรงของสัญญาณและสัญญาณรบกวนน้อยลง
หากคุณไม่ได้ใช้ปลั๊ก micro USB เพื่อจ่ายไฟให้กับ Pi (เช่นเดียวกับที่เราทำ) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ประสานสายนำไปยังหน้าสัมผัสที่อยู่ใต้ปลั๊ก micro USB ของ Pi วิธีนี้ยังคงใช้วงจรทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับความปลอดภัยและทำงานได้อย่างถูกต้อง
หมายเหตุ: ในแผนผัง เซ็นเซอร์ไม่ใช่เซ็นเซอร์จริง เนื่องจากไฟล์ Fritzing สำหรับไฟล์เหล่านั้นยังไม่ได้อยู่บน Github
ขั้นตอนที่ 4: การพิมพ์ 3 มิติ
เคสทั้งหมดที่ออกแบบมาสำหรับต้นแบบนี้มีให้ในรูปแบบ STL และพิมพ์บน Ultimaker 2+ และ Ultimaker 2Go อย่างละเอียด
มี 4 ไฟล์ STL:
- กรณีหลัก
- ฝาปิดเคสหลัก
- กล่องเซนเซอร์
- ฝาปิดกล่องเซนเซอร์
ขั้นตอนที่ 5: วิธีใช้งาน
โปรดทราบ: คู่มือผู้ใช้สำหรับผลิตภัณฑ์นี้เขียนเป็นภาษาดัตช์ เนื่องจากเป็นข้อกำหนดที่ไม่เอื้ออำนวยสำหรับโครงการนี้ จะได้รับการแปลเป็นภาษาอังกฤษในอนาคต