Il Clicker Bionic contrassegnare I & II

L'obiettivo generale di questa procedura è produrre un dispositivo economico, facilmente personalizzabile e senza fili per l'attivazione, da utilizzare come piattaforma per la ricerca in elettromiografia e per dispositivi assistivi su misura. L'elettromiografia viene solitamente utilizzata come input di controllo per tecnologie sicure. Poiché molte applicazioni richiedono soluzioni specifiche dai costi proibitivi, abbiamo sviluppato un dispositivo economico e facilmente adattabile.

Qui presentiamo due sistemi bionici con clicker, segno uno e segno due, che permettono all'utente di cambiare la diapositiva della presentazione agitando l'indice. Per iniziare questa procedura, costruire il bionico segno uno come descritto nel protocollo testuale. Per iniziare la costruzione del segno due, inserire una fila di tre perni a intestazione nel centro muscolare nei fori positivo, negativo e di segnale provenienti dall'alto.

Successivamente, saldare i pin dal lato inferiore. Utilizzando una pinza, piegare i pin eterogenei di 90 gradi. Se si utilizza il muscolo abduttore dell'indice come ingresso, rimuovere il cavo di riferimento nero corto dal sensore muscolare.

Quindi, utilizzare un tagliafilo per tagliare i tre cavi EMG in modo che si estendano dal polso alla parte posteriore della mano. Utilizzando un spelafili, spellare un'estremità di ciascun cavo. Inserire l'estremità spellata del cavo nero nel foro R, il cavo blu nel foro E e il cavo rosso nel foro M del sensore muscolare.

Sul lato inferiore, saldare i fili al loro posto. Successivamente, tagliare otto fili singoli multifilari. Posizionarli e saldarli come indicato nel protocollo testuale.

Posizionare due cuscinetti del sensore EMG su entrambe le estremità del muscolo abduttore dell'indice e il terzo cuscinetto al centro del dorso della mano. Successivamente, collegare i cavi del sensore blu e rosso ai cuscinetti posti sopra il muscolo e il cavo nero al cuscinetto posizionato sul dorso della mano.

Il posizionamento degli elettrodi sui muscoli abduttori dell'indice è il passaggio più critico della procedura, poiché un posizionamento errato degli elettrodi può causare numerosi falsi positivi e numerosi falsi negativi nel dispositivo. Su mani più piccole, potrebbe effettivamente essere impossibile posizionare correttamente gli elettrodi. Per iniziare a verificare l'output dell'EMG, scaricare tutti i file necessari e configurare il microcontrollore come indicato nel protocollo scritto.

Successivamente, scollegare il computer dalla corrente elettrica. Utilizzando un cavo USB, collegare il microcontrollore al computer. Caricare la versione appropriata del test della soglia sul microcontrollore.

Quindi, aprire il monitor seriale per visualizzare l'output del segnale EMG. Muovere il dito indice della mano da un lato all'altro, registrando i valori visualizzati. Muovere la mano senza muovere il dito indice e registrare i valori visualizzati.

Dopo di ciò, selezionare un valore superiore a quello osservato quando la mano era in movimento, ma inferiore a quelli registrati quando era in movimento solo il dito indice. La scelta del valore soglia è fondamentale, poiché se è troppo basso si otterranno molti falsi positivi, mentre se è troppo alto si otterranno molti falsi negativi.

Attenzione: l'affaticamento del muscolo e il movimento dei fili possono influenzare anche il valore della conduttanza elettrica (EC). Per iniziare il test della soglia, scaricare, modificare e caricare il codice corretto come indicato nel protocollo testuale. Successivamente, muovere la mano senza muovere il dito indice. Assicurarsi che nell'output seriale non venga visualizzato alcunché.

Quindi, muovere l'indice da un lato all'altro. Per iniziare, interrompere la pista di rame sulla basetta millefori con un bisturi. E posizionare tre resistori da 10 kilo ohm sulla scheda di controllo.

Quindi, posizionare un interruttore a scorrimento e due interruttori a pulsante. Saldarli sul lato inferiore della scheda. Utilizzando un tagliafilo, tagliare i fili precedentemente saldati al microcontrollore in modo che possano passare attraverso lo strato centrale della custodia del microcontrollore fino alla scheda di controllo, senza impedire la chiusura della custodia.

Successivamente, posizionare i fili sulla scheda di controllo come indicato nel protocollo testuale, saldando i fili in posizione. Per iniziare, rimontare il clicker bionico, collegando il connettore a pettine dal microcontrollore al sensore muscolare. Utilizzando un cavo USB, collegare il microcontrollore al computer.

Dopo aver scaricato il file pertinente, modificare il codice sostituendo il testo segnaposto con il valore della soglia di attivazione determinato. Successivamente, scollegare il cavo USB per disconnettere il microcontrollore dal computer. Dopo aver collegato il dispositivo a un computer, provare il clicker con il software di presentazione alzando il dito indice per avanzare nelle diapositive.

Per iniziare il montaggio del clicker, tagliare il materiale adesivo doppio lato a gancio e anello in modo che abbia una larghezza di 35 metri e sia sufficientemente lungo da avvolgere il polso. Successivamente, far scorrere il materiale a gancio e anello attraverso le clip nella parte inferiore della custodia. Inserire il connettore femmina del microcontrollore nei piedini maschi del sensore muscolare.

Quindi, collegare gli elettrodi ai cavi dell'elettromiografia. In questo studio, viene realizzato un dispositivo di controllo basato sull'elettromiografia. Vengono osservati tre intervalli diversi durante la calibrazione del dispositivo.

I valori quando la mano è ferma, i valori quando la mano è in movimento e i valori quando viene mosso il dito indice. Il valore soglia viene scelto in modo da collocarsi al di sopra del valore relativo al movimento della mano e al di sotto del valore relativo alla contrazione del dito. Un valore soglia più vicino all'intervallo del movimento della mano comporterà un aumento della probabilità di falsi positivi, ma una riduzione dei potenziali falsi negativi.

Un valore soglia più vicino all'intervallo di tensione del dito mostrerà l'effetto opposto. I dispositivi vengono quindi testati per identificare falsi positivi e falsi negativi durante il test del muscolo abduttore dell'indice. Un falso negativo viene registrato quando il dispositivo non attiva il cambio di diapositiva mentre il muscolo è contratto.

Un falso positivo viene registrato quando una diapositiva cambia senza che si verifichi una tensione. Nessuno dei due dispositivi ha avuto problemi di falsi positivi. Mentre il dispositivo di prima generazione non presenta falsi negativi durante i primi 45 minuti, il numero di falsi negativi aumenta rapidamente fino al completo malfunzionamento del dispositivo tra i 50 minuti e l'ora di osservazione.

Pertanto, sebbene entrambi i dispositivi raggiungano i loro obiettivi dichiarati, il modello due è più economico, più flessibile e più affidabile nel corso dei test. Durante l'esecuzione di questa procedura, è importante posizionare correttamente gli elettrodi e prestare attenzione nella selezione del valore di soglia appropriato. La costruzione di questo dispositivo può essere completata in poche ore.

E una volta padroneggiato il reperimento della soglia, può essere configurato per un nuovo utente in pochi minuti. Da quando è stato sviluppato, questo dispositivo è stato utilizzato come base per diversi progetti studenteschi nonché come componente principale in un dispositivo personalizzato per pazienti. Non dimenticare che lavorare con la corrente elettrica principale può essere estremamente pericoloso.

Prima di qualsiasi contatto con la superficie del dispositivo, è necessario scollegare l'apparecchio dall'alimentazione principale.