Gait Keeper: 7 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Declarație problemă

Într-un studiu pe 87 de adulți vârstnici normali, măsurarea tiparelor de mers și a dispoziției a arătat dovezi corelaționale că mersul ar putea oferi un indice al nivelului de depresie la o populație clinică [1]. În plus, îmbunătățirea tiparului de mers s-a dovedit a reduce riscul de durere și leziuni, utilizează mecanismele naturale de absorbție a șocurilor din organism și distribuie volumul de muncă energetic din mers și alergat în timp. Proiectul nostru intenționează să promoveze un mers corect pentru a îmbunătăți bunăstarea celor care îl folosesc.

[1] Sloman, L și colab. „Modele de dispoziție, de boli depresive și de mers”. Rapoarte actuale privind neurologia și neuroștiința., Biblioteca Națională de Medicină a SUA, aprilie 1987, www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3567834.

Prezentare generală a modului în care funcționează

Dispozitivul nostru evaluează mersul unui utilizator și determină dacă merge pe jos în modul cel mai optim, pe baza distribuției presiunii piciorului. Am realizat acest lucru prin folii conductive sensibile la presiune într-un set de plăcuțe de podea portabile. Le-am evaluat mersul pe baza cantității medii de presiune plasată pe călcâiul sau mingea piciorului. Acest lucru declanșează o serie de LED-uri RGB pentru a se aprinde în funcție de rezultatul evaluării mersului.

La inițializarea tampoanelor, prima rundă de LED-uri albe îi permite utilizatorului să răsfoiască pad-ul pe podea și să fie așezat în poziția dorită. Când a doua rundă de LED-uri albastre se aprinde, acesta este momentul în care utilizatorul trebuie să calce tampoanele. Aceasta înregistrează presiunile maxime și minime aplicate pentru fața și spatele piciorului. Folosind aceste numere l-am folosit pentru a normaliza citirile viitoare ale velostatului. În plus, calculăm un prag variabil care detectează când pad-ul ar trebui să înceapă să citească valorile, în funcție de dacă cineva pășește pe pad.

Imagine

Iterația noastră finală a proiectului este afișată în imaginile de mai sus.

Pasul 1: Materiale

Lista materialelor (pentru un singur tampon)

1 Lilypad Arduino (https://amzn.to/2Pjf5dO)

¼ dintr-o foaie de Velostat (https://amzn.to/2Pkfrke)

¼ a unei benzi NeoPixel RGB (https://amzn.to/2E1dGGG)

Placaj de 14 "x 16" ch inch (https://amzn.to/2QJyPf8)

1 baterie litiu-ion de 1,3 V (https://bit.ly/2AVIcP7)

Sârmă (https://amzn.to/2G4PzcV)

Bandă de cupru (https://amzn.to/2SAIBOf)

Folie de aluminiu (https://amzn.to/2RFKs47)

Lipici pentru lemn (https://amzn.to/2Qhw7yb)

Pasul 2: tăierea cu laser

Tăiem cu laser două bucăți de placaj de 1/2 pentru fiecare tampon pentru picioare. Partea inferioară adăpostește firele și dispozitivele electronice, în timp ce cadrul superior prezintă tampoanele de presiune și protejează piesele de mai jos. împreună.

Fișierul Illustrator este dimensiunile finale ale tamponului. Liniile roșii trebuie să fie setate la CUT, iar NEGRUL să fie gravat. În funcție de mașina de tăiat cu laser, vor fi necesare diferite combinații de putere / viteză pentru a obține o gravură suficient de adâncă pentru a permite Arduino Lilypad să se afle la culoare sub tampon. Pentru referință, am folosit 50 de viteze, 40 de puteri și am făcut 3 treceri.

Pasul 3: Cablare

Am folosit LilyPad Arduino AT, care vine cu un total de 11 pini de conector.

Iată detaliile pentru cablarea Gait Keeper, așa cum se arată în diagrama Fritzing și în imaginile prototip de mai sus:

• Velostat frontal pozitiv> A5
• Înapoi Velostat pozitiv> A4
• Terenuri Velostat> Pin GND
• Semnal LED> A3
• LED GND> GND Pin
• LED pozitiv> Pin pozitiv

Pasul 4: Cod

Mai jos este un link către codul nostru, iar atașat este o imagine a pseudocodului și abordării noastre:

Pasul 5: Asamblare

Pentru procesul final de asamblare, mai întâi tăiem banda NeoPixel RGB în bucăți suficient de lungi pentru a înfășura circumferința tamponului și tăiam sârmă pentru a se potrivi în urmele pe care le-am gravat în tampoane. Apoi am lipit firele la pinii corespunzători de pe fiecare dintre Lilypads, așa cum se indică în prima imagine de mai sus, și am încărcat codul nostru pe plăci. Apoi, am infiletat benzi de folie de aluminiu prin sloturile pe care le-am tăiat cu laser și le-am lipit pe loc, așa cum este afișat în a doua și a treia imagine. Apoi, am folosit pistele pentru cablare pentru a se atașa la folia de aluminiu folosind bandă de cupru și am lipit cablajul conectat la Lilypads la punctele de contact corespunzătoare (pinul A5 la pad-ul frontal prin partea superioară a pistelor de cablare tăiate cu laser, pinul A4 la jos, iar pământul prin mijloc - prezentat în a patra imagine).

Așa cum se afișează în imaginea a cincea, am asigurat benzi de Velostat care au fost tăiate la aceeași dimensiune ca benzile din folie de aluminiu, lipindu-le în poziție pentru a asigura contactul uniform cu materialul conductiv. Pentru stratul superior de material conductiv, am folosit bandă de cupru pentru durabilitatea sa, creând un model spiralat pentru a acoperi întreaga suprafață a piesei de lemn dreptunghiulară văzută în a șasea imagine de mai sus, ținând totul la locul său. De asemenea, am folosit banda de cupru pentru a crea o conexiune între aceste straturi spiralate filetate prin fantele tăiate cu laser pentru a ajunge la cablarea la sol lipită.

În cele din urmă, am blocat toate materialele și am conectat întreaga bucată de cadru din lemn, am conectat bateriile încărcate și am lipit Lilypad în unitatea sa de carcasă desemnată. Odată ce totul a fost așezat la locul său, am folosit lipici pentru lemn pentru a lipi cadrul din lemn împreună și apoi atașăm benzile RGB tăiate la marginea exterioară și am lăsat lipiciul să se usuce peste noapte.

Pasul 6: Video demonstrativ de interacțiune

Iată un videoclip cu unul dintre membrii grupului nostru care se plimbă pe tampoane și li se oferă feedback LED.