Kävelyvalvoja: 7 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Ongelmailmoitus

Tutkimuksessa, johon osallistui 87 normaalia, vanhempaa aikuista, kävelymallien ja mielialan mittaus osoitti korrelaatiotodisteita siitä, että kävely voisi tarjota indeksin masennustasosta kliinisessä populaatiossa [1]. Lisäksi kävelyn parantamisen on osoitettu vähentävän kipujen ja vammojen riskiä, hyödyntävän kehon luonnollisia iskunvaimennusmekanismeja ja jakavan kävelystä ja juoksemisesta aiheutuvaa energiakuormaa ajan mittaan. Projektimme tarkoituksena on edistää asianmukaista kävelyä parantaakseen sitä käyttävien ihmisten hyvinvointia.

[1] Sloman, L, et ai. "Mieliala, masennussairaus ja kävelymallit." Current Neurology and Neuroscience Reports., US National Library of Medicine, huhtikuu 1987, www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3567834.

Katsaus miten se toimii

Laitteemme arvioi käyttäjän askeleen ja määrittää, käveleekö hän parhaiten jalanpainejakauman perusteella. Saavutimme tämän paineherkillä johtavilla levyillä kannettavien lattiatyynyjen sarjassa. Arvioimme heidän askeleensa keskimääräisen paineen perusteella, joka kohdistui heidän kantapäähänsä tai jalkapallonsa. Tämä laukaisee RGB -merkkivalojen merkkivalon syttymään kävelyn arviointituloksen mukaan.

Kun tyynyt alustetaan, ensimmäisen valkoisen LED -valon kierroksen avulla käyttäjä voi kääntää tyynyn lattialle ja asettaa sen haluttuun asentoon. Kun sininen LED -valojen toinen kierros syttyy, käyttäjän on astuttava tyynyille. Tämä tallentaa jalan etu- ja takaosan enimmäis- ja vähimmäispaineet. Käyttämällä näitä numeroita normalisoimme velostatin tulevat lukemat. Lisäksi laskemme muuttuvan kynnyksen, joka havaitsee, milloin tyynyn pitäisi aloittaa arvojen lukeminen sen perusteella, astuuko joku tyynylle.

Kuva

Projektimme viimeinen iterointi näkyy yllä olevissa kuvissa.

Vaihe 1: Materiaalit

Materiaaliluettelo (yksittäiselle tyynylle)

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

Vel of a Sheet of Velostat (https://amzn.to/2Pkfrke)

¼ NeoPixel RGB Stripistä (https://amzn.to/2E1dGGG)

14 "x 16" ¾ tuuman vaneri (https://amzn.to/2QJyPf8)

1 1,3 V: n litiumioniakku (https://bit.ly/2AVIcP7)

Lanka (https://amzn.to/2G4PzcV)

Kuparinauha (https://amzn.to/2SAIBOf)

Alumiinifolio (https://amzn.to/2RFKs47)

Puuliima (https://amzn.to/2Qhw7yb)

Vaihe 2: Laserleikkaus

Leikkaamme laserilla kaksi kappaletta 1/2 vaneria jokaista jalkatyynyä varten. Alaosassa on johdot ja elektroniikka, kun taas yläkehyksessä on painetyynyt ja se suojaa alla olevia osia. Yhteensä 8 kappaletta tekee 4 jalkatyynyä yhdistettynä yhdessä.

Illustrator -tiedosto on jalkalevyn lopulliset mitat. PUNAISET viivat on asetettava leikkaukseen ja MUSTA on kaiverrettu. Laserleikkauskoneesta riippuen tarvitaan erilaisia teho/nopeus -yhdistelmiä, jotta kaiverrus saadaan riittävän syvälle, jotta Arduino Lilypad istuu tasaisella pohjalla. Vertailun vuoksi käytimme 50 nopeutta, 40 tehoa ja teimme 3 kulkua.

Vaihe 3: Johdotus

Käytimme LilyPad Arduino AT: tä, jossa on yhteensä 11 liitintappia.

Tässä on yksityiskohdat Gait Keeperin johdotuksesta, kuten Fritzing -kaaviossa ja prototyyppikuvissa on esitetty:

• Etu Velostat positiivinen> A5
• Taka Velostat Positive> A4
• Velostat Grounds> GND -nasta
• LED -signaali> A3
• LED GND> GND -nasta
• LED -positiivinen> positiivinen nasta

Vaihe 4: Koodi

Alla on linkki koodiin ja liitteenä kuva pseudokoodistamme ja lähestymistavastamme:

Vaihe 5: Kokoonpano

Lopullista kokoonpanoprosessia varten leikkasimme ensin NeoPixel RGB Strip -kappaleen niin pitkiksi paloiksi, että se kietoutui tyynyn ympärysmitan ympärille ja leikkasimme langan sopimaan tyynyihin kaiverrettuihin raitoihin. Juotimme sitten johdot sopiviin nastoihin kussakin lilypadissa, kuten yllä olevassa ensimmäisessä kuvassa on esitetty, ja latasimme koodimme levyille. Seuraavaksi pujottimme alumiinifolioliuskat laserleikattujen aukkojen läpi ja teipattiin ne paikoilleen, kuten toisessa ja kolmannessa kuvassa näkyy. Sitten käytimme johdotuksen raitoja kiinnitettäväksi alumiinifolioon kuparinauhalla ja juotimme Lilypad -laitteisiin liitetyt johdot vastaaviin kosketuspisteisiin (tappi A5 etulevyyn laserleikattujen johdotusratojen yläosan läpi, nasta A4 pohja ja maa keskellä - näkyy neljäs kuva).

Kuten viidennessä kuvassa esitetään, kiinnitimme Velostat -nauhat, jotka oli leikattu samankokoisiksi kuin alumiinifolioliuskat, teippaamalla ne paikoilleen varmistaakseen, että ne koskettivat tasaisesti johtavaa materiaalia. Johtavan materiaalin yläkerroksessa käytimme kuparinauhaa sen kestävyyden vuoksi luoden spiraalikuvion, joka peittää kuudennessä kuvassa näkyvän suorakulmaisen puukappaleen koko pinnan pitäen kaiken paikallaan. Käytimme myös kuparinauhaa luodaksemme yhteyden näiden kierrekerrosten väliin, jotka oli kierretty laserleikattujen rakojen läpi juotettujen maadoitusjohtimien saavuttamiseksi.

Lopuksi me keräsimme kaikki materiaalit ja yhdistämme kaikki puiset kehykset, liitimme ladatut akut ja liimasimme Lilypadin sille tarkoitettuun koteloon. Kun kaikki oli asetettu paikoilleen, kiinnitimme puuliimalla puukehyksen yhteen ja kiinnitimme sitten leikatut RGB -nauhat ulkoreunaan ja jätimme liiman kuivumaan yön yli.

Vaihe 6: Vuorovaikutuksen esittelyvideo

Tässä on video ryhmämme jäsenistä, jotka kävelevät tyynyillä ja saavat LED -palautetta.