Der bionische Clicker Mark I & II

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, billige, drahtlose Auslösegeräte als Plattform für die Elektromyographie-Forschung und maßgeschneiderte Hilfsmittel herzustellen und einfach anzupassen. Die Elektromyographie wird in der Regel als Steuereingang für sichere Technik verwendet. Da viele Stimulationen spezielle Lösungen erfordern, die unerschwinglich teuer sind, haben wir ein günstiges, einfach anzupassendes Gerät entwickelt.

Hier präsentieren wir zwei bionische Clickersysteme, Mark One und Mark Two, die es dem Träger ermöglichten, die Folie der Präsentation durch Winken mit dem Zeigefinger zu wechseln. Um dieses Verfahren zu starten, bauen Sie die bionische Markierung eins, wie im Textprotokoll beschrieben. Um mit dem Aufbau der zweiten Markierung zu beginnen, platzieren Sie eine Reihe von drei Stiften in der Muskelmitte in den Plus-, Minus- und Signallöchern von oben.

Als nächstes löten Sie die Pins von unten an. Biegen Sie die Heteropins mit einer Zange um 90 Grad. Wenn Sie den Musculus abductor indicus als Eingang verwenden, entfernen Sie das kurze schwarze Referenzkabel vom Muskelsensor.

Schneiden Sie dann mit einem Drahtschneider die drei EMG-Kabel ab, die vom Handgelenk bis zum Handrücken verlaufen. Isolieren Sie mit einer Abisolierzange ein Ende jedes Kabels ab. Stecken Sie das abisolierte Ende des hinteren Kabels in das R-Loch, das blaue Kabel in das E-Loch und das rote Kabel in das M-Loch des Muskelsensors.

Löten Sie die Drähte an der Unterseite fest. Schneiden Sie danach acht einadrige mehrfädige Drähte ab. Platzieren und löten Sie sie wie im Textprotokoll beschrieben.

Platzieren Sie zwei EMG-Sensorpads an beiden Enden des Musculus abductor indicus. Und das dritte Pad in der Mitte des Handrückens. Verbinden Sie dann die blauen und roten Sensorkabel mit den Polstern über dem Muskel und das schwarze Kabel mit dem Polster auf dem Handrücken.

Das Platzieren der Elektroden auf den Abductor indicis Muskeln ist der kritischste Schritt des Verfahrens, da eine falsche Platzierung der Elektroden zu vielen falsch positiven und vielen falsch negativen Ergebnissen im Gerät führen kann. Bei kleineren Händen kann es tatsächlich unmöglich sein, die Elektroden richtig zu platzieren. Um mit dem Testen des EMG-Ausgangs zu beginnen, laden Sie alle erforderlichen Dateien herunter und richten Sie den Mikrocontroller wie im Textprotokoll beschrieben ein.

Trennen Sie als Nächstes den Computer vom Stromnetz. Schließen Sie den Mikrocontroller über ein USB-Kabel an den Computer an. Laden Sie die entsprechende Version des Schwellenwerttests auf den Mikrocontroller hoch.

Öffnen Sie dann den seriellen Monitor, um den EMG-Ausgang anzuzeigen. Bewegen Sie den Zeigefinger der Hand von einer Seite zur anderen und notieren Sie die angezeigten Werte. Bewegen Sie die Hand, ohne den Zeigefinger zu bewegen, und notieren Sie die angezeigten Werte.

Wählen Sie danach einen Wert aus, der über dem Wert liegt, der beim Bewegen der Hand zu sehen war, aber unter der Szene, bei der nur der Zeigefinger bewegt wurde. Die Auswahl des Schwellenwerts ist entscheidend, denn wenn er zu niedrig ist, erhalten Sie viele Fehlalarme. Und wenn es zu hoch ist, erhalten Sie viele falsch negative Ergebnisse.

Beachten Sie, dass die Ermüdung des Muskels und die Bewegung der Drähte auch den Wert des EC.To Starten Sie die Testschwelle, laden Sie den korrekten Code herunter, bearbeiten und hoch, wie im Textprotokoll beschrieben. Bewegen Sie als Nächstes die Hand, ohne den Zeigefinger zu bewegen. Stellen Sie sicher, dass in der seriellen Ausgabe nichts angezeigt wird.

Bewegen Sie dann den Zeigefinger von einer Seite zur anderen. Brechen Sie zunächst die Kupferbahn auf der Bandplatine mit einem Skalpell auf. Und platzieren Sie drei 10-Kiloohm-Widerstände auf der Steuerplatine.

Platzieren Sie dann einen Schiebeschalter und zwei Drucktastenschalter. Löten Sie sie auf die Unterseite der Platine. Schneiden Sie die Drähte, die zuvor mit dem Mikrocontroller verlötet waren, mit einem Drahtschneider so ab, dass die Drähte durch die mittlere Schicht des Mikrocontroller-Gehäuses zur Steuerplatine verlaufen können, ohne das Schließen des Gehäuses zu verhindern.

Platzieren Sie danach die Drähte wie im Textprotokoll beschrieben in der Steuerplatine und löten Sie die Drähte fest. Bauen Sie zunächst den bionischen Clicker wieder zusammen und verbinden Sie den Header-Anschluss vom Mikrocontroller mit dem Muskelsensor. Verbinden Sie den Mikrocontroller über ein USB-Kabel mit dem Computer.

Nachdem Sie die entsprechende Datei heruntergeladen haben, bearbeiten Sie den Code, indem Sie den Platzhaltertext durch den ermittelten Schwellenwert ersetzen. Ziehen Sie dann das USB-Kabel ab, um den Mikrocontroller vom Computer zu trennen. Nachdem Sie das Gerät an einen Computer angeschlossen haben, testen Sie den Clicker mit der Präsentationssoftware, indem Sie den Zeigefinger heben, um die Folien zu bearbeiten.

Um mit der Montage des Clickers zu beginnen, schneiden Sie das doppelseitige Klettmaterial so ab, dass es 35 Meter breit und lang genug ist, um es um das Handgelenk zu wickeln. Schieben Sie anschließend das Klettmaterial durch die Clips an der Unterseite des Gehäuses. Stecken Sie die weibliche Stiftleiste des Mikrocontrollers in die Stifte der Stiftleiste am Muskelsensor.

Klemmen Sie dann die Elektroden in die EMG-Kabel ein. In dieser Arbeit wird ein Elektromyographie-basiertes Steuergerät erstellt. Bei der Kalibrierung des Gerätes werden drei verschiedene Bereiche beobachtet.

Die Werte, wenn die Hand steht, die Werte, wenn sich die Hand bewegt, und die Werte, wenn der Zeigefinger bewegt wird. Der Schwellenwert wird so gewählt, dass er über dem Wert für die Handbewegung und unter dem Wert für die Fingeranspannung liegt. Ein Schwellenwert, der näher am Bereich der beweglichen Hand liegt, führt zu einer erhöhten Wahrscheinlichkeit für falsch positive Ergebnisse, aber zu einer Verringerung potenzieller falsch negativer Ergebnisse.

Ein Schwellenwert, der näher am Bereich der Fingeranspannung liegt, bewirkt das Gegenteil. Die Geräte werden dann beim Test des Abduktoren-Indicus-Muskels auf falsch positive und negative Ergebnisse getestet. Ein falsch negatives Ergebnis wird aufgezeichnet, wenn das Gerät bei angespanntem Muskel keinen Schieberwechsel auslöst.

Während ein falsch positives Ergebnis aufgezeichnet wird, wenn sich eine Folie geändert hat, ohne dass eine Zeitung aufgetreten ist. Keines der Geräte hatte ein Problem mit Fehlalarmen. Während bei dem Mark-One-Gerät in den ersten 45 Minuten keine falsch negativen Ergebnisse auftreten, steigt die Anzahl der falsch negativen Ergebnisse rapide an, bis zwischen 50 Minuten und einer Stunde ein Totalausfall des Geräts auftritt.

Während also beide Geräte ihre erklärten Ziele erreichen, ist das Mark Two im Laufe des Tests günstiger, flexibler und zuverlässiger. Bei diesem Verfahren ist es wichtig, die Elektroden richtig zu platzieren und auch bei der Auswahl des richtigen Schwellenwerts vorsichtig zu sein. Der Bau dieses Gerätes kann in wenigen Stunden durchgeführt werden.

Und sobald die Ermittlung des Schwellenwerts gemeistert ist, kann er innerhalb weniger Minuten für einen neuen Benutzer eingerichtet werden. Seit seiner Entwicklung wurde dieses Gerät als Grundlage für mehrere Studentenprojekte sowie als Kernkomponente in einem maßgeschneiderten Patientengerät verwendet. Vergessen Sie nicht, dass die Arbeit mit dem Hauptstrom äußerst gefährlich sein kann.

Und das Trennen von Geräten aus der Hauptversorgung sollte erfolgen, bevor es zu einem Kontakt mit der Haut des Geräts kommt.