Čuvar hoda: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Izjava o problemu

U studiji na 87 normalnih, starijih odraslih osoba, mjerenje hoda i raspoloženja pokazalo je korelacijske dokaze da hod može pružiti indeks razine depresije u kliničkoj populaciji [1]. Osim toga, pokazalo se da poboljšani obrazac hoda smanjuje rizik od boli i ozljeda, koristi prirodne tjelesne mehanizme apsorpcije udara i raspodjeljuje opterećenje energijom tijekom hodanja i trčanja. Naš projekt namjerava promicati pravilan hod kako bi poboljšao dobrobit onih koji ga koriste.

[1] Sloman, L, i sur. "Raspoloženje, depresivne bolesti i obrasci hoda." Current Neurology and Neuroscience Reports., Američka nacionalna medicinska biblioteka, travanj 1987., www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3567834.

Pregled kako to funkcionira

Naš uređaj procjenjuje hod korisnika i utvrđuje hodaju li na najoptimalniji način, na temelju raspodjele pritiska stopala. To smo postigli pomoću vodljivih ploča osjetljivih na pritisak u setu prijenosnih podnih podloga. Procijenili smo njihov hod na temelju prosječne količine pritiska na njihovu petu ili kuglu stopala. To pokreće niz RGB LED dioda da zasvijete u skladu s rezultatom procjene hoda.

Prilikom inicijalizacije jastučića, prvi krug bijelih LED dioda omogućuje korisniku da se prevrne na podlogu i postavi u željeni položaj. Kad zasvijetli drugi krug plavih LED dioda, tada korisnik mora stati na jastučiće. Time se bilježe najveći i minimalni primijenjeni pritisci za prednji i stražnji dio stopala. Pomoću ovih brojeva upotrijebili smo ga za normalizaciju budućih očitanja velostata. Osim toga, izračunavamo promjenjivi prag koji detektira kada bi jastučić trebao početi čitati vrijednosti, na temelju toga je li netko stupio na jastučić.

Slika

Naša posljednja iteracija projekta prikazana je na gornjim slikama.

Korak 1: Materijali

Popis materijala (za jedan jastučić)

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

¼ lista Velostata (https://amzn.to/2Pkfrke)

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

14 "x 16" ¾ inčna šperploča (https://amzn.to/2QJyPf8)

1 litij-ionska baterija od 1,3 V (https://bit.ly/2AVIcP7)

Žica (https://amzn.to/2G4PzcV)

Bakrena traka (https://amzn.to/2SAIBOf)

Aluminijska folija (https://amzn.to/2RFKs47)

Ljepilo za drvo (https://amzn.to/2Qhw7yb)

Korak 2: Lasersko rezanje

Lasersko smo izrezali dva komada šperploče od 1/2 za svaku podlogu za noge. U donjem dijelu nalaze se žice i elektronika, dok gornji okvir sadrži potisne jastučiće i štiti donje dijelove. Ukupno 8 komada čini 4 podnožja za noge kad se spoje zajedno.

Datoteka Illustrator konačne je dimenzije podloge. CRVENE linije trebaju biti postavljene na CUT, a CRNE na ugravirane. Ovisno o stroju za lasersko rezanje, bit će potrebne različite kombinacije snage i brzine kako bi se graviranje dobilo dovoljno duboko da Arduino Lilypad sjedi u ravnini ispod podnožja. Za referencu smo koristili 50 brzina, 40 snage i napravili 3 prolaska.

Korak 3: Ožičenje

Koristili smo LilyPad Arduino AT, koji dolazi s ukupno 11 konektora.

Evo detalja za ožičenje čuvara hoda kako je prikazano na Fritzing dijagramu i gornjim slikama prototipa:

• Prednji Velostat Pozitivan> A5
• Natrag Velostat Pozitivan> A4
• Velostat Grounds> GND Pin
• LED signal> A3
• LED GND> GND Pin
• LED Pozitivna> Pozitivna iglica

Korak 4: Kodirajte

Dolje je veza na naš kôd, a u prilogu je slika našeg pseudokoda i pristupa:

Korak 5: Montaža

Za konačni postupak montaže, prvo smo izrezali NeoPixel RGB traku na komade dovoljno duge da se omotaju po obodu jastučića i izrezali žicu tako da stane u tračnice koje smo ugravirali u jastučiće. Zatim smo lemili žice na odgovarajuće pinove na svakom od Lilypada, kako je naznačeno na prvoj slici gore, i prenijeli naš kôd na ploče. Zatim smo provukli trake aluminijske folije kroz proreze koje smo laserski izrezali i zalijepili na mjesto, kako je prikazano na drugoj i trećoj slici. Zatim smo koristili tračnice za ožičenje za pričvršćivanje na aluminijsku foliju pomoću bakrene trake i lemili ožičenje spojeno na Lilypad do odgovarajućih kontaktnih točaka (iglica A5 na prednji jastučić kroz vrh laserski izrezanih ožičenja, pin A4 na dno, a tlo kroz sredinu - prikazano na četvrtoj slici).

Kao što je prikazano na petoj slici, učvrstili smo trake Velostata izrezane na istu veličinu kao i trake od aluminijske folije, zalijepivši ih tako da osiguraju ravnomjeran kontakt s vodljivim materijalom. Za gornji sloj vodljivog materijala upotrijebili smo bakrenu traku za njezinu trajnost, stvarajući spiralni uzorak koji prekriva cijelu površinu pravokutnog komada drva viđenog na šestoj slici gore, držeći sve na mjestu. Također smo upotrijebili bakrenu traku za stvaranje veze između ovih spiralnih slojeva provučenih kroz utore za lasersko rezanje kako bismo došli do lemljenih ožičenja uzemljenja.

Na kraju smo sendvičili sve materijale i spojili cijele drvene dijelove okvira, povezali napunjene baterije i zalijepili Lilypad u predviđenu stambenu jedinicu. Kad je sve postavilo na svoje mjesto, ljepilom za drvo smo zalijepili drvene okvire, a zatim izrezane RGB trake pričvrstili na vanjski rub i ostavili ljepilo da se osuši preko noći.

Korak 6: Video demonstracija interakcije

Evo videozapisa jednog od članova naše grupe koji hoda po jastučićima i dobiva LED povratne informacije.