Cat Whisker Sensory Extension Wearable (2.0): 6 Cov Kauj Ruam (nrog Duab)

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:26

Txoj haujlwm no yog txuas ntxiv thiab rov xav txog kuv tus qub phooj ywg (metaterra) "Whisker Sensory Extension Wearable".

Lub hom phiaj ntawm txoj haujlwm no yog tsom mus rau kev tsim cov ntawv tshiab, suav nrog kev suav nrog "kev xav txuas ntxiv" uas tso cai rau kev ua kom pom tseeb ntawm lub ntiaj teb ntuj. Kuv qhov kev mob siab rau nrog txoj haujlwm no tau mob siab rau kev tsim thiab ua haujlwm ntawm kev nkag siab zoo uas yuav nthuav dav qhov kev nkag siab los ntawm cov ntsuas thiab teb nrog cov lus tawm tswv yim rau cov neeg siv. Lub hom phiaj yog txhawm rau pab kom txhua tus neeg los tsim lawv tus kheej lub ntsej muag txuas ntxiv, thiab yog li daim ntawv qhia kev nkag siab tib neeg/tsiaj nkag siab rau kho vajtse. Muaj txiaj ntsig txuas ntxiv peb qhov kev nkag siab hauv txoj hauv kev tshiab thiab zoo siab uas yuav coj mus rau kev nkag siab zoo ntawm yuav ua li cas peb lub hlwb thiaj tuaj yeem hloov kho rau lwm qhov kev nkag siab tshiab.

Cov ntaub ntawv no yog ua los ntawm kev txhawb nqa los ntawm National Science Foundation raws li Nyiaj Pab No. 1736051.

Txoj haujlwm tau tsim nyob hauv Lab rau Kev Sib Sau Ua Si thiab Paj Ntaub Tech Lab ntawm University of Colorado Boulder.

Yog tias koj muaj lus nug, xav kom txuas nrog kuv cov haujlwm, lossis tsuas yog pov ib puag ncig cov tswv yim, thov ua li ntawd ntawm kuv Twitter: @4Eyes6Senses.

Nrog rau txoj haujlwm no, Kuv xav coj lub suab nrov nrov yav dhau los txuas ntxiv hnav thiab ua kom nws sib dua, muaj txiaj ntsig zoo dua, ntxiv rau tsim tau yooj yim dua. Nov yog cov ntsiab lus ntawm cov khoom sib txawv thiab lawv cov haujlwm:

- Ob pawg ntawm cov kev cai tsim ua flex sensor lub tshuab ntxhua khaub ncaws (tag nrho ntawm 4, 2 ib sab) tau txais cov ntaub ntawv tsis raug (khoov, khoov, thiab lwm yam) los ntawm cov khoom hauv tus neeg siv ib puag ncig tam sim. Thawj cov ntaub ntawv hluav taws xob/kev tiv thaiv tau txais los ntawm txhua lub sensor yog tom qab hloov pauv mus rau khoov cov ntaub ntawv kaum sab xis (piv txwv li, khoov kaum ntawm 10 degrees). Cov ntaub ntawv no khoov kaum sab xis tom qab hloov pauv mus rau qhov sib npaug ntawm cov mem tes dav hloov kho qhov tso tawm thiab xa mus rau cov khoom sib nqus sib nqus ntawm tus neeg siv lub hauv pliaj.

- Txhua lub ntsej muag lub ntsej muag hloov pauv tau txuas rau 1 ProtoBoard thiab txuas nrog Arduino UNO uas ua rau hloov pauv/hloov pauv.

- Plaub lub tshuab ua kom muaj zog ua rau muaj kev cuam tshuam rau tus neeg siv lub hauv pliaj. Txhua lub cav siv sib cuam tshuam rau ib tus nplawm, qhov kev co lub cev muaj zog yog ua raws qhov pib uas yuav teeb tsa raws li ntawm lub tshuab ntxhua khaub ncaws.

Khoom siv

14 "ntev, 0.08" dav, 0.03 "tuab polystyrene sawb

4 unidirectional khoov/flex sensorSugru

JST plugs

Kev co lub cev muaj zog

Nyuaj taub hau

ProtoBoard - Square 1"

Cov khoom siv hlau (Kuv pom zoo kom rwb thaiv tsev silicone) NCO TSEG: koj yuav siv ib ncig ntawm 2-3 feet ntawm xaim rau txhua qhov txuas

1/16 tuab tuab acrylic lossis duab los qhia

Thaum tshav kub kub ntsws tubing

Ntsia Ntsia

47k tiv

NITECORE lossis lwm hom taub hau

Velcro

Kauj Ruam 1: Sib Sau Ua Ke

(Kev tsis lees paub! Qhov no yog coj ncaj qha los ntawm cov lus qhia yav dhau los.)

Nws coj kuv mus ib ntus los txhim kho lub tshuab ntxhua khaub ncaws uas hloov pauv tau txaus kom ua raws li tus nplawm tiag, tab sis txhav txaus kom rov qab mus rau qhov ncaj, tsis ua haujlwm. Kuv tau siv qhov 4 "unidirectional khoov/flex sensor los ntawm Flexpoint Sensor Systems (Saib daim duab 1). JST ntsaws tau txuas rau ob txhais ceg ntawm lub ntsuas, tom qab ntawd 14" ntev, 0.08 "dav, 0.03" tuab polystyrene sawb (Kuv tau txais kuv li ntawm lub khw muag khoom kho vajtse hauv ib cheeb tsam) yog cov kua nplaum-ua raws rau lub ntsuas, ntsuas cua sov tau siv, thiab txheej txheej tiv thaiv ntawm Sugru tau pwm nyob ib puag ncig tag nrho lub hauv paus ntawm lub tshuab ntxhua khaub ncaws. Nov yog cov lus qhia ntxaws:

-Siv lub ntsaws qhov kawg ntawm 3-tus pin JST txuas thiab tshem tawm cov xov hlau nruab nrab (Saib cov duab 2-4)

- Txiav cov xaim hluav taws xob kom koj muaj ~ 1.5 cm ntawm cov hlau uas seem, tom qab ntawd hle thiab muab cov kab no coj mus rau cov cim ntsuas (nco txog qhov ntsaws/ntsuas qhov taw qhia). Kuv siv cua sov los txhawm rau muab rwb thaiv tsev (Saib cov duab 5, 6)

- Mount lub polystyrene sawb rau lub ntsuas nrog qee yam kev hloov pauv tau yooj yim (Kuv siv kua Nails kua nplaum silicone kua nplaum). Nco ntsoov xyuas kom ruaj ntseg kab txaij rau lub sensor kom zoo (Saib cov duab 7, 8)

- Siv koj li Sugru (Kuv siv ib pob 5g nkaus xwb) thiab puab nws puag ncig lub hauv paus ntawm lub sensor/sawb/ntsaws kom ntseeg tau tias yuav kaw tag nrho cov khoom no. Tsis tas li, nco ntsoov siv Sugru siab kom txaus kom ruaj ntseg kab txaij, tab sis tsis siab dhau los txwv lub ntsuas qhov yooj yim ntawm kev txav/khoov. Siv koj lub sijhawm. Koj yuav muaj tsawg kawg 30-45 feeb kom txog thaum Sugru pib tawv. Ua ntej koj tso dej kom qhuav, xyuas kom tseeb tias koj lub ntsaws haum rau hauv qhov chaw txais khoom ntawm JST txuas (Saib cov duab 9-13)

Thaum kawg, Kuv ua raws daim ntawv lo rau lub tshuab ntxhua khaub ncaws. Sab (L/R) thiab tus lej naj npawb (1-4) tau siv (Saib cov duab 14, 15)

- Ua 3 ntxiv (lossis xijpeem tus nplawm koj xav tau). Nco ntsoov tsim txhua tus ntxhi tib yam. Qhov no yuav pab nrog ntsuas calibration tom qab.

Kauj Ruam 2: Whisker Mount Assembly

Tam sim no tias lub tshuab ntxhua khaub ncaws hloov pauv tau ua tiav, tam sim no peb tuaj yeem rub lawv mus rau sab plhu (daim duab 1). Metaterra tsim lub caj dab nkhaus nrog lub disc rau kev teeb tsa, nws tau ua li ntawd siv Adobe Illustrator thiab siv 1/16 tuab tuab acrylic ua cov khoom. ntawv los yog lwm yam khoom siv tau yooj yim txiav, tsuas yog luam tawm PDF thiab txiav ib ncig ntawm kab ntawv thaum nws tau muab lo rau ntawm cov duab los qhia. Tom qab txiav laser, laum plaub lub qhov rau hauv acrylic, tom qab ntawd txuas JST ntsaws los ntawm lub qhov (daim duab 1, 3, thiab 4)), tom qab ntawd ntxig rau tus nplawm rau hauv ntu ntu ntawm kev siv Sugru. Nov yog cov lus qhia ntxaws:

- Qhib cov ntaub ntawv vector caj npab caj dab (PDF). Cov khoom siv rau qhov kev qhia no yog 1/16 ntshiab acrylic thiab txiav nrog lub tshuab txiav laser.

- Laum plaub qhov rau hauv lub puab tsaig. Xav tias dawb ua si ib puag ncig nrog lub qhov loj raws li qhov deb kom ua rau tus nplawm kom ze lossis nyob deb raws li koj xav tau.

- Siv 2-pin JST ntsaws los ntawm lub qhov. xyuas kom tseeb tias ob sab nrog lub qhov muag qhib tau tig los ntawm ib leeg.

- Ua kom ntseeg tau tias koj cov chaw nres nkoj zaws nyob qhov twg koj xav kom lawv nyob. Siv Sugru thiab puab cov JST plugs tso rau ntawm daim disk ntawm daim (qhov no coj kuv ncig plaub pob Sugru). Nrog Sugru koj yuav muaj kwv yees li 30 feeb ntawm lub sijhawm pwm, yog li siv koj lub sijhawm thiab xyuas kom tus nplawm tsis sib tshooj thaum ntsaws, thiab tias JST ntsaws tau qhia qhov chaw koj xav tau. Thaum koj zoo siab nrog qhov kev tso kawm, cia Sugru qhuav ib hnub.

- Siv daim duab 9 thiab 10 rau cov kauj ruam no, tseem nco tias ntawm kuv tus qauv: dawb = 3.3V, dub = GND, thiab liab yog tus pin analog. Solder ob qhov kawg ntawm JST ntsaws rau ib sab ntawm 1 'ProtoBoard, tom qab ntawd rov ua dua nrog lwm tus ntxhi. Tsim qhov faib hluav taws xob siv kuv tus qauv lossis hloov pauv qhov qauv (koj tuaj yeem saib SparkFun's flex sensor hookup guide).

- Txhawm rau txhawm rau sab plhu rau ntawm lub taub hau, ob lub hau ntswj/ntsia liaj qhov rooj tau siv los tuav caj npab kom ruaj ntseg (daim duab 11).

Kauj Ruam 3: Kev Sib Tsoo Lub Cev Sib Txuas, Headband, & Teeb Roj Teeb

Kev txuas cov tshuab kev co yog ncaj ncaj rau pem hauv ntej, kab liab yuav txuas rau tus pin PWM digital ntawm Arduino thiab xiav yuav txuas rau GND. Lub cev muaj zog kev co tau txuas rau NITECORE lub taub hau siv velcro, qhov kev tso kawm yog ua raws tus nplawm uas nws tau khi rau, sab nraud lub cev muaj zog lub zog tau khi rau ntawm lub hauv ntej thiab lub puab tsaig sab hauv lub cev tau khi rau sab nraub qaum (Daim duab 6).

- Cov xaim hluav taws xob txuas rau txhua qhov kev co lub cev muaj zog qhov kawg, siv cov cua sov ntsaws rau txhua qhov txuas, tom qab ntawd siv cov cua sov ntsaws rau qhov kev co lub cev muaj zog txuas ntxiv rau cov xov hluav taws xob cua sov tshiab (daim duab 2), rov ua dua 3 zaug. Ua raws li lub velcro disc (sab nraub qaum) rau tom qab ntawm lub cav. Rov ua dua 3 zaug.

- Txiav ib txoj hlua ntawm velcro kom cov hlua ntawm lub cav tuaj yeem ua ke thiab ua rau sab xub ntiag ntawm NITECORE lub taub hau (Saib daim duab 5). Ua raws (Kuv siv cov kua nplaum super) kab txaij rau sab hauv-hauv ntej ntawm lub taub hau thiab velcro lub cav mus rau kab txaij hauv tib txoj kev taw qhia raws li koj tso lub ntsaws ntsaws ntsaws rau ntawm lub puab tsaig phaj (Daim duab 7)

- Siv daim clip lossis zauv txuas los txuas cov kab hluav taws xob kev co, qhov no yuav pab tiv thaiv lub zog kev co los ntawm kev rub/tawg (Daim duab 7).

Kauj Ruam 4: Microprocessor thiab Txuas Nws Txhua Yam rau Arduino

Txhua lub tshuab ua kom muaj zog thiab tus nplawm yuav txuas rau Arduino UNO. Koj yuav xav tau daim ntawv pov thawj ntxiv uas yuav tso cai rau koj los txuas 9 GND cables thiab 4 3.3V cables. Koj kuj tseem yuav xav tau cov khoom sib txuas dupoint ntxiv cov pins thiab vaj tse rau cov hlua uas xav tau ntsaws ncaj qha rau hauv Arduino. Kev co lub cev muaj zog pin xov hlau (kab liab) txuas rau Arduino digital pins: 3, 9, 10, 11 (Cov pins no tau xaiv vim tias lawv tso cai rau PWM). Lub cev muaj zog kev co GND xov hlau (dub lossis dawb) yuav muab muag rau ntawm pawg thawj coj saib. Tus ntswj rab koob (kab liab) yuav txuas rau Arduino analog pins: A0, A1, A2, A3. Lub tshuab ntxhua khaub ncaws VCC cov xov hluav taws xob (kab xev dawb) thiab cov xov hluav taws xob hauv av (xim dub) yuav raug muab muag rau ntawm lub rooj tsav xwm tsim qauv.

Kauj Ruam 5: Siv Txoj Cai

Ok, tam sim no nws yog lub sijhawm los rub cov cai. Muaj ob peb yam uas koj yuav tsum tau tweak ua ntej koj npaj txhij los txhuam lub ntiaj teb.

- Ua ntej, siv lub ntsuas ntsuas ntsuas ob qho VCC tso tawm qhov hluav taws xob thiab qhov ua haujlwm hla 10k resistor. Nkag mus rau cov txiaj ntsig no rau hauv lawv qhov chaw nyob hauv cov cai.

- Tom qab ntawd, txheeb xyuas ob zaug tias txhua qhov kev hloov pauv tau teeb tsa kom raug rau qhov nkag mus/tawm (xws li, mtr, flexADC, thiab lwm yam …).

- Tom qab ntawd, ntsaws rau hauv koj Arduino, thiab xa cov cai.

- Thaum koj tab tom khiav, koj yuav pom nyob hauv kab ntawv saib xyuas uas khoov + (tus nplawm tus lej) yuav luam tawm. Tam sim no nws yog lub sijhawm los ntsuas tus nplawm (txhua tus ntxhi yog qhov tshwj xeeb thiab yuav muaj qhov sib txawv me ntsis hauv paus tsis kam). Teem lub STRAIGHT_RESISTANCE sib txawv mus rau qhov tseem ceeb hauv kev tawm tsam (piv txwv li, txoj haujlwm tsis ntxhi) yog luam tawm raws li. Tom qab ntawd, teeb tsa BEND_RESISTANCE sib txawv rau STRAIGHT_RESISTANCE + 30000.0. Hauv thawj txoj cai, qhov sib txawv no tau xav kom muaj kev cuam tshuam rau lub zog ntsuas lub zog ua haujlwm ntawm qhov khoov ntawm 90 degrees. Txij li thaum peb tus nplawm tsis tau nyob ze rau qhov puv 90-degree khoov (tsawg kawg hauv qhov xwm txheej raug), ntxiv 30000.0 ohms rau lub hauv paus tsis kam ua haujlwm zoo xwb. Xav tias dawb los teeb khoov rau qhov ua haujlwm zoo tshaj rau koj daim ntawv thov txawm hais tias. Yog tias koj tau teeb tsa txhua yam kom raug, tom qab ntawd koj pom tias thaum tus nplawm tsis txav, lub kaum sab xis ntawm 0 degrees (ntau dua lossis tsawg dua) yuav luam tawm. Tom qab ntawd, koj tuaj yeem teeb tsa qhov pib qhov tseem ceeb uas yuav ua rau lub zog ua kom muaj zog raws li lub kaum sab xis. Tom qab qhov no, koj zoo mus!

Kauj ruam 6: Ua tiav

Tam sim no koj muaj lub tshuab ntxhua khaub ncaws hnav thiab npaj rau (xav) tsis zoo hauv ntiaj teb!

Yog tias koj muaj lus nug ntxaws ntxaws, xav kawm paub txog tib neeg kev txhawb nqa, xav kom txuas nrog kuv txoj haujlwm, lossis tsuas yog pov ib puag ncig cov tswv yim, thov ua li ntawd ntawm kuv Twitter:

Ua tsaug!