Penjaga Gait: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Pernyataan masalah

Dalam satu kajian terhadap 87 orang dewasa yang normal dan lebih tua, pengukuran pola berjalan dan mood menunjukkan bukti korelasi bahawa gaya berjalan dapat memberikan indeks tahap kemurungan pada populasi klinikal [1]. Di samping itu, peningkatan corak gaya berjalan terbukti dapat mengurangkan risiko kesakitan dan kecederaan, menggunakan mekanisme penyerapan kejutan semula jadi tubuh, dan mengedarkan beban kerja tenaga dari berjalan dan berlari dari masa ke masa. Projek kami bertujuan untuk mempromosikan gaya berjalan yang betul untuk meningkatkan kesejahteraan mereka yang menggunakannya.

[1] Sloman, L, et al. "Mood, Penyakit Depresi dan Pola Gait." Laporan Neurologi dan Neurosains Semasa., Perpustakaan Perubatan Nasional A. S., April 1987, www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3567834.

Gambaran Keseluruhan Bagaimana Ia Berfungsi

Peranti kami menilai langkah pengguna dan menentukan apakah mereka berjalan dengan cara yang paling optimum, berdasarkan taburan tekanan kaki mereka. Kami mencapainya melalui lembaran konduktif peka tekanan dalam satu set alas lantai mudah alih. Kami menilai langkah mereka berdasarkan jumlah tekanan yang rata-rata diletakkan di tumit atau bola kaki mereka. Ini memicu untaian LED RGB untuk menyala mengikut hasil penilaian berjalan.

Semasa memulakan pembalut, pusingan pertama LED putih membolehkan pengguna membalik pad ke lantai dan diletakkan di kedudukan yang diinginkan. Apabila pusingan kedua LED biru menyala, inilah ketika pengguna mesti menginjak bantalan. Ini merekodkan tekanan maksimum dan minimum yang dikenakan untuk bahagian depan dan belakang kaki. Dengan menggunakan nombor ini, kami menggunakannya untuk menormalkan bacaan velostat pada masa akan datang. Di samping itu, kami mengira ambang pemboleh ubah yang mengesan kapan pad harus mula membaca nilai, berdasarkan jika seseorang menginjak pad.

Imej

Pengulangan akhir projek kami ditunjukkan dalam gambar di atas.

Langkah 1: Bahan

Senarai Bahan (untuk satu pad)

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

¼ daripada Helaian Velostat (https://amzn.to/2Pkfrke)

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

14 "x 16" lywood Papan Lapis Inci (https://amzn.to/2QJyPf8)

1 Bateri Lithium-Ion 1.3V (https://bit.ly/2AVIcP7)

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

Pita Tembaga (https://amzn.to/2SAIBOf)

Aluminium Foil (https://amzn.to/2RFKs47)

Gam Kayu (https://amzn.to/2Qhw7yb)

Langkah 2: Pemotongan Laser

Kami laser memotong dua keping papan lapis 1/2 untuk setiap alas kaki. Bahagian bawah menempatkan wayar dan elektronik, sedangkan bingkai atas mempunyai pad tekanan dan melindungi bahagian di bawah. Sebanyak 8 keping akan membuat 4 alas kaki ketika bergabung bersama.

Fail Illustrator adalah dimensi terakhir alas kaki. Garis MERAH harus diatur ke CUT, dan HITAM harus terukir. Bergantung pada mesin pemotong laser, kombinasi daya / kelajuan yang berbeza diperlukan untuk mendapatkan ukiran yang cukup dalam agar Arduino Lilypad duduk di bawah alas kaki. Sebagai rujukan, kami menggunakan 50 kelajuan, 40 kuasa, dan membuat 3 hantaran.

Langkah 3: Pendawaian

Kami menggunakan LilyPad Arduino AT, yang disertakan dengan 11 pin penyambung.

Berikut adalah butiran untuk memasang Gait Keeper seperti yang ditunjukkan dalam gambar rajah Fritzing dan prototaip di atas:

• Velostat Depan Positif> A5
• Belakang Velostat Positif> A4
• Kawasan Velostat> Pin GND
• Isyarat LED> A3
• LED GND> Pin GND
• Positif LED> Pin Positif

Langkah 4: Kod

Berikut adalah pautan ke kod kami, dan dilampirkan adalah gambar pseudocode dan pendekatan kami:

Langkah 5: Perhimpunan

Untuk proses pemasangan terakhir, pertama kami memotong Jalur RGB NeoPixel menjadi kepingan cukup lama untuk melilit lilitan pad dan memotong wayar agar sesuai dengan trek yang telah kami terukir ke pad. Kami kemudian menyisipkan wayar ke pin yang sesuai pada setiap Lilypads, seperti yang ditunjukkan pada gambar pertama di atas, dan memuat naik kod kami ke papan. Seterusnya, kami menyusun helaian aluminium foil melalui slot yang telah kami potong laser dan menempelkannya di tempat, seperti yang ditunjukkan pada gambar kedua dan ketiga. Kemudian, kami menggunakan trek untuk pendawaian untuk dipasang pada kerajang aluminium menggunakan pita tembaga dan menyolder kabel yang disambungkan ke Lilypads ke titik hubungan yang sesuai (pin A5 ke pad depan melalui bahagian atas trek pendawaian potong laser, pin A4 ke bawah, dan tanah melalui tengah - ditunjukkan pada gambar keempat).

Seperti yang ditunjukkan pada gambar kelima, kami mengikat jalur Velostat yang dipotong dengan ukuran yang sama dengan jalur aluminium foil, mengetuknya di tempat untuk memastikan mereka bersentuhan dengan bahan konduktif. Untuk lapisan atas bahan konduktif, kami menggunakan pita tembaga untuk ketahanannya, membuat corak spiral untuk menutup seluruh permukaan kepingan kayu segi empat tepat yang dilihat pada gambar keenam di atas, menahan semuanya di tempat. Kami juga menggunakan pita tembaga untuk membuat hubungan antara lapisan berputar ini yang diikat melalui slot pemotongan laser untuk mencapai pendawaian tanah yang disolder.

Akhirnya, kami memasukkan semua bahan dan menyambungkan keseluruhan kepingan bingkai kayu, menyambungkan bateri yang dicas, dan melekatkan Lilypad ke unit perumahan yang ditetapkan. Setelah semuanya dipasang di tempat, kami menggunakan gam kayu untuk melekatkan bingkai kayu dan kemudian pasangkan jalur RGB yang dipotong ke pelek luar dan biarkan gam kering semalaman.

Langkah 6: Video Demonstrasi Interaksi

Berikut adalah video salah seorang ahli kumpulan kami berjalan di atas alas dan diberi maklum balas LED.