Десният представител: 16 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

- Вдигаш ли дори Брат?

За начинаещите във фитнеса, научаването как да се повдига може да бъде трудна задача. Упражненията изглеждат неестествени и всяко повторение се чувства неуспешно. За да се влоши още повече, дискомфортът се увеличава от това, че зрителите болезнено се втренчват в лошата ви техника и оскъдените ръце.

Ако тази жалка сцена прилича на вас, тогава биосензорът Right Rep е за вас! За нови начинаещи във фитнес залата, които искат да получат ръце за големи момчета, биосензорът Right Rep помага да се гарантира, че всеки път ще получите правилния представител. Този биосензор отчита повторения на бицепс и показва дали работите достатъчно усилено и използвате пълен обхват на движение. С Right Rep ще се научите да правите rep правилно.

Стъпка 1: Материали и инструменти

Следва списък на материалите и инструментите за този проект:

Материали

1. Микропроцесор Arduino Uno ($ 23.00)
2. Половин размер дъска за хляб (4 опаковки - $ 5,99)
3. 16 -сегментен LCD дисплей (2 опаковки - $ 6,49)
4. BITalino EMG сензор ($ 27.00)
5. 1 x 3 водещ аксесоар ($ 21.47)
6. Сензорен кабел ($ 10.87)
7. 3 предварително желирани 3М електроди за еднократна употреба (50 опаковки - $ 20.75)
8. 4 220 ома резистор (100 опаковки - $ 6.28)
9. 1 10K Ohm резистор (100 опаковки - $ 5.99)
10. 1 потенциометър (10 опаковки - $ 9,99)
11. Свързващи проводници (120 пакета - $ 6,98, включва M/F, M/M и F/F)
12. 9V батерия (4 пакета - $ 13.98)
13. 2 кламери (100 опаковки - $ 2,90)
14. Скот монтажна замазка ($ 1,20)
15. Носещ ръкав (купен компресивен ръкав или можете да изрежете ръкав от стара риза)

Общо: $ 162.89 (Това е просто общата сума на горепосочените цени. Цената на единица за всеки компонент трябва да бъде много по -малка)

Инструменти

Компютър с възможности за кодиране на Arduino

Стъпка 2: Подготовка и информация

Преди да започнете да окабелявате вашата верига Right Rep, важно е да отделите време, за да научите за потенциалите на действие и някои основни схеми. Скелетните мускули имат две основни свойства, те са възбудими и свиваеми. Възбуждащо значение те реагират на стимул и свиваемо значение, че са в състояние да предизвикат напрежение. Всеки път, когато вдигате тежест, мускулните влакна се възбуждат поради малки напрежения в мускула, наречени потенциали за действие. Десният представител следи тези потенциали за действие, като използва сензор за електромиограма (ЕМГ), за да гарантира, че мускулите ви работят с пълен капацитет. Повече информация за EMG сензорите можете да намерите тук.

Опитът в окабеляването на електрически вериги трябва да е достатъчен за обхвата на тази неразрешима. За да направите биосензора Right Rep, ще трябва да свържете няколко устройства към веригата. Основните устройства са микропроцесорът Arduino Uno, 16 -сегментният течнокристален дисплей (LCD), BITalino EMG сензор и домашен гониометър.

Микропроцесорът Arduino Uno е компютър, който функционира като "мозък" на системата. LCD дисплеят използва 16 -сегментен дисплей, за да показва повторения. EMG сензорът измерва потенциала на действие, както е посочено по -горе. И накрая, домашният гониометър използва въртящ се потенциометър за измерване на пълен обхват на движение. Това става чрез измерване на променливото изходно напрежение, дадено от променящото се съпротивление на потенциометъра.

След като системата бъде изградена, тя трябва да бъде снабдена с код. Този проект използва код Arduino. Преди да започнете този проект, трябва да се запознаете с LCD библиотеката и други полезни кодове на Arduno, намерени тук. Кодът, който използвахме за този проект, се намира на GitHub. Кодът и да бъде изтеглен и използван за вашия собствен проект по всяко време.

Стъпка 3: Безопасност

Внимание!

Биосензорът Right Rep не е медицинско изделие и не трябва да се използва като заместител на медицински инструменти. Моля, консултирайте се с Вашия лекар относно упражненията и вдигането на големи тежести, преди да използвате биосензора Right Rep.

Right Rep е електрическо устройство, което има потенциал за токов удар. Следователно, за да се гарантира, че Десният представител е безопасен за всички, трябва да се спазват следните предпазни мерки за безопасност.

Ето някои съвети за електрическа безопасност, които трябва да следвате:

• Захранването трябва да се прекъсва при промяна на веригите.
• Не променяйте вериги с мокра или счупена кожа
• Дръжте всички течности и други проводими материали далеч от веригата
• Не използвайте електрически устройства по време на гръмотевични бури или в други случаи, когато пренапреженията на тока имат по -висока честота от нормалното.
• Тази система използва EMG сензор и електродни подложки. Моля, спазвайте правилните разположения на електродите и указанията за безопасност, намерени тук.
• Свържете всички компоненти към земята. Това гарантира, че няма изтичащ ток, който може да дойде от устройството във вас.

Електричеството е опасно, спазването на тези мерки за безопасност гарантира, че вашето натрапчиво преживяване ще бъде приятно и без опасност.

Стъпка 4: Съвети и съвети:

Биосензорите могат да бъдат непостоянни неща, една секунда работи, следващата секунда неща се провалят. По -долу са дадени някои съвети и съвети, за да накарате вашия сензор за Right Rep да работи безпроблемно.

Отстраняване на неизправности:

• Ако LCD брои повторения, когато не се извършва свиване, уверете се, че електродите са здраво закрепени към обекта с помощта на лента. Това намалява нежеланото артефакт при движение. Ако първият все още не работи, помислете за промяна на прага за EMG в кода на Arduino.
• Обхватът на движение варира при всеки потребител. Това може да причини повторение при пълен обхват на движение да не се брои. За да отчетете променливостта, коригирайте прага на гониометъра, за да отчете тази промяна.
• LCD затъмняване? Опитайте да увеличите яркостта, като промените съпротивлението на щифта "Vo". Или тествайте този пример, за да се уверите, че работи правилно.
• Ако Arduino губи мощност, проверете дали 9V батерията е изтощена.
• Ако всичко друго се провали, уверете се, че всички проводници са свързани правилно и сигурно.

Съвети:

• Може лесно да се загуби представа за това къде проводниците преминават във верига. Полезен съвет би бил да установите цветова схема и да бъдете последователни в целия си проект. Например, използвайки червен проводник за положително напрежение и използвайки черен проводник за маса.
• Повдигането е за вашето лично здраве, не позволявайте мнението на другите да повлияе на вашата тренировка!

Стъпка 5: Изработка на домашен гониометър

За да направите домашен гониометър, трябва да закупите скот монтажна замазка, въртящ се потенциометър и 2 кламери.

Стъпка 6: Съберете всичко заедно

За да създадете гониометъра, изправете две кламери. След това увийте циферблата на потенциометъра с монтажна замазка. Вземете една от изправените кламери, поставете я в монтажната замазка. Това ще бъде кракът с променлив гониометър, който се движи с предмишницата. За еталонния крак прикрепете кламер към основата на потенциометъра, като използвате монтажна замазка. Този крак ще бъде фиксиран успоредно на бицепса.

Стъпка 7: Първи стъпки

За да изградите веригата, започнете с окабеляване на захранване и заземяване от Arduino Uno към прото-платката.

Стъпка 8: Добавяне на ЕМГ и гониометър

Свържете всеки EMG и гониометър към захранване, заземяване и аналогов щифт. За горната диаграма малкият сензор вляво представлява ЕМГ, а потенциометърът представлява гониометъра. Обърнете внимание в кой щифт е всеки сензор, имаме ЕМГ в A0 и гониометъра в A1.

Стъпка 9: Добавяне на LED изходи

Свържете два светодиода към земята и цифров щифт. Единият светодиод показва кога повторението е завършено, а другият светодиод показва кога наборът е завършен. Обърнете внимание на цифровия щифт, който всеки светодиод има за кодиращата част. Имаме един светодиод към щифт 8, а другият към щифт 9. Всеки светодиод трябва да бъде свързан към земята с помощта на резистор 220 Ома.

Стъпка 10: Добавяне на изход за цифров дисплей

За да добавите цифровия дисплей, внимателно следвайте гореописаното окабеляване. Резисторен делител преминава през третия щифт отляво. Резистор 10K Ohm работи от захранването, също така посоченият щифт, и резистор 220Ohm работи от същия щифт към земята.

Стъпка 11: Добавяне на бутон

Поставете бутон върху фото дъската, както е показано на снимката по-горе. Захранвайте бутона и го заземете с помощта на 220 Ohm резистор. Изпълнете изхода на бутона в цифров щифт (използвахме щифт 7).

Стъпка 12: Монтиране на гониометъра и приставките за проводници

След като конструкцията на гониометъра приключи, вие сте готови да прикрепите гониометъра към компресионната втулка. Това става чрез впръскване на изправените кламери в компресионната втулка. За променливия крак на гониометъра, прикрепен към циферблата на потенциометъра, преплетете кламерчето успоредно на предмишницата. По същия начин, за еталонния крак, свързан с основата на потенциометъра, тъчете кламерката успоредно на бицепса.

След това, за да свържете гониометъра във вашата верига, използвайте 9 проводника от женски към мъжки джъмпер. Двете страни на потенциометъра са свързани към захранването и земята. Единичната страна на потенциометъра е свързана към аналогов вход A1.

Стъпка 13: Поставяне на EMG електроди

За да се интегрира BITalino EMG сензорът към Arduino, първата стъпка е правилното поставяне на електроди. Ще са необходими 3 електродни подложки. Два електрода са поставени по протежение на корема на мускула на бицепса, а един е поставен върху лакътната кост. За да свържете тези електроди към Bitalino са червени, бели и черни проводници. Белият проводник е прикрепен към електрода на лакътя. Червените и черните проводници са прикрепени към електродите на корема на мускула на бицепса. Забележка: червеният проводник е свързан по -високо на бицепса, а черният проводник е свързан по -ниско на бицепса. И накрая, за да свържете EMG сензора към Arduino, свържете червените и черните проводници към захранването и земята. Лилавият проводник трябва да влезе в аналогов щифт A0.

Стъпка 14: Кодиране на десен биосензор Rep

След като веригата е завършена, тя е готова за качване на код. Приложеният код е пълният код, използван за завършване на този проект. Снимката по -горе като пример за това как трябва да изглежда кодът след отваряне. Когато кодът работи правилно, ще се случи следното:

1. Сигналите за ЕМГ и гониометър се четат с помощта на функцията analogRead ().

2. Използвайки оператор if (), програмата проверява дали сигналите на ЕМГ и гониометъра са по -големи от съответните им прагове. Ако и двата сигнала са по -големи, тогава на LCD дисплея се добавя повторение и зеленият светодиод се включва, което показва, че повторението е завършено. Ако някой от сигналите не успее да достигне прага си, светодиодът се изключва и няма повторение.

3. Сигналът се изпраща бързо в точка от данни, така че има ред код, който проверява колко време е поставено между повторенията. Ако половината секунда е поставена от предишното повторение, то ще брои ново повторение, стига праговете за ЕМГ и гониометър да са изпълнени.

4. След това кодът проверява дали броят на повторенията е по -голям или равен на броя повторения на набор (задаваме тази стойност на 10 повторения на набор). Ако броят на повторенията е по -голям или равен на тази стойност, синият светодиод се включва, което показва, че наборът е завършен.

5. Накрая проверете кода дали бутонът е натиснат. Ако бутонът е натиснат, броят на повторенията се връща на 0 и LCD дисплеят се актуализира съответно.

За достъп до този код в GitHub, щракнете ТУК!

Стъпка 15: СЕХЕМИКА НА ДЯСНОТО ОТРИГА

Ето схема на орел на същата схема, изградена в стъпките по -горе. Всички компоненти, освен LCD дисплея, са направо напред към проводника. Напомняне за LCD дисплея: внимателно следвайте проводниците, показани на диаграмата. Докато цифровите щифтове, към които отива всеки проводник, не са фиксирани, препоръчваме да използвате конфигурацията, която използвахме за простота. Ако пиновете не съвпадат с проводника, посочен в кода, програмата няма да работи правилно. Може да се наложи да проверите двойно или тройно всичко, където трябва да бъде.

Стъпка 16: ДОПЪЛНИТЕЛНИ ИДЕИ

Идея, която трябва да подобрим софтуера, е да добавим различни фази към дисплея. Тези фрази ще зависят от данните, постъпващи в програмата. Например, след като броят на повторенията е на едно или две повторения от края на комплекта, LCD дисплеят може да прочете „Почти готово“или „Само още няколко!“. Друг пример могат да бъдат съобщения, зависими от времето. Ако dt не достигне минималното време между повторенията, дисплеят може да чете, „забавете“.

Друга софтуерна идея може да бъде функция за самокалибриране. Вместо да се налага да проверявате серийния монитор, за да намерите подходящ праг, кодът може да го намери за вас. Нивото на кодиране, което се изисква за това, просто надхвърля сегашните ни познания, поради което е само допълнителна идея.

Надстройка на хардуера може да бъде използване на потенциометър за LCD дисплея вместо резисторен делител. Щифтът, през който преминава резисторният разделител, контролира яркостта на текста на дисплея. Използването на потенциометър би позволило на потребителя да намали яркостта с циферблат, а не да има фиксирано ниво на яркост.