Somatic - Datahanske for den virkelige verden: 6 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Neodym-sylindermagneter med 4 mm diameter Neodym-sylindermagneter med en diameter på 4 mm Somatic er et bærbart tastatur og mus som er behagelig, uhindret og klar for bruk hele dagen. Den er lastet med all maskinvare for å oversette håndtegn og bevegelser til handlinger, som den somatiske komponenten i en stave i Dungeons and Dragons.

For de mest oppdaterte designfilene, koden og verktøyene, gå til projektsiden på GitHub.

Hver knoke har en Hall -sensor, og det første segmentet av hver finger har en magnet. Å bøye en finger svinger magneten ut av posisjon, slik at Somatic kan kartlegge hånden din.

En EM7180SFP IMU nær tommelen gir 9-graders sporing. Til slutt vil dette tillate deg å flytte en musemarkør ved å peke, og skrive bokstaver ved å tegne dem i luften.

Somatic er fortsatt et tidlig prosjekt, og vil være et utfordrende bygg for erfarne produsenter.

Det somatiske prosjektets prioriteringer er:

• Kontroller hvilken som helst bærbar datamaskin med en head-up-skjerm
• Klar til bruk hele dagen, umiddelbart, uten internett
• Forårsaker ikke tretthet eller forstyrrer andre oppgaver
• Rask nok til å gjøre et raskt søk på mindre enn 10 sekunder

Somatic vil ikke:

• Gjengi hånden din i 3D-rom
• La deg skrive på et virtuelt tastatur
• Bruk skytjenester i det hele tatt

Somatic -prosjektet er MIT -lisensiert, copyright 2019 Zack Freedman og Voidstar Lab.

Takk til Alex Glow for å modellere Somatic!

Rekvisita

• 4x tre-leder JST seler
• 4x A3144 Hall -sensorer
• Minst 4 10 mm x 4 mm neodymmylindermagneter
• Ett par vektløfteres halve hansker
• 1/8 "paracord
• 1/8 "eller 3/16" krympeslange
• PLA eller PETG filament
• TPU filament
• 4x 6 mm M2,5 skruer
• 4x 8 mm M2,5 skruer
• 8x M2,5 muttere
• 1x 303040 Li-Ion batteri
• Elektroniske komponenter (se skjematisk i depotet)
• Stripboard
• Lodding
• Strandet ledning, gjerne silikonisolert og fleksibel
• Busstråd, for konstruksjon av kretskort
• Anbefalt: Mannequinhånd

Du må ha tilgang til en skriver som kan skrive ut både et stivt materiale som PLA og et fleksibelt materiale som TPU.

Trinn 1: Trinn 1: Konstruer hallsensorene

Klon eller last ned Somatic GitHub -repoen og last inn 3D -skriveren med stiv filament.

Skrive ut:

• 4x Hallholder.stl
• 4x Hall Cover.stl

Fest ledningene til en A3144 -sensor til omtrent 3 mm.

Fest den til en JST -sele -kontakt, som vist ovenfor. Legg merke til retningen til sensoren og kontakten.

Tre selen gjennom en hallholder som vist. Kontakten og sensoren skal bunne ut og være helt innfelt i hallholderen.

Klipp en del av paracord omtrent samme lengde som ledningen til JST -selen. Fjern de indre strengene og skyv den "rensede" parakorden over ledningen.

Klipp et stykke varmekrymp som er omtrent 10 mm langt og tre det helt ned i tråden, nesten helt inn i hallholderen. Krymp den slik at den tetter paracordens fibre, og skyv den inn i hallholderen. Den skal passe godt.

Skjær et annet stykke varmekrymp som er omtrent 10 mm langt og bruk det til å forsegle den andre enden av paracordet, og etterlater omtrent 20 mm eksponert ledning. Den oppsamlede parakorden vil skjerme ledningene uten å begrense bevegelsen.

Skyv et halldeksel på hallholderen for å tette sensoren og kontakten inni. Friksjon bør holde den på plass, men du må kanskje påføre en klatt lim.

Gjenta tre ganger til for å lage ditt sett med Hall -sensorer.

Trinn 2: Trinn 2: Konstruer IMU

Skriv ut med stiv filament:

• 1x IMU Holder.stl
• 1x IMU Cover.stl

Loddetråder til VCC-, SDA- og SCL -putene til EM7180SFP -modulen. Lodd enda en ledning til GND, og bro den til SA0 -puten. Host_Int -puten brukes ikke. Jeg anbefaler fargekoding av ledningene for å unngå forvirring senere.

I likhet med Hall -sensorene setter du IMU -enheten inn i IMU -holderen, bunner den ut, hylser ledningene med slitt paracord og påfører varmekrymping.

Trykk på eller lim IMU-dekselet på IMU-holderenheten.

Trinn 3: Trinn 3: Monter magneter og monter hanskelementer

Skriv ut fire magnetholdere med stiv filament. Størrelsene som trengs (kort, middels og stor) vil avhenge av størrelsen på hansken din - prøv å bruke den lengste magnetholderen på hver finger som passer mellom knoken og enden av hansken.

Magnetholderne trenger ikke støttemateriale.

Ikke sett inn magneter i magnetholderne ennå!

Legg den venstre hansken på hånden. Den høyre hansken brukes ikke i dette prosjektet.

Flytt finger for finger, plasser en hallsensorenhet og magnetholder og merk posisjonene.

• Sensoren og magnetholderen skal nesten berøre når hånden din er så åpen som mulig.
• Verken sensoren eller magnetholderen skal være på kneet når du strammer en knyttneve.
• Det er viktigere at sensoren og magnetholderen ikke er på kneet enn at de er tett sammen.

Merk en posisjon for IMU over tommelen.

Ta av hansken, og legg den på mannequinhånden din hvis du har en. IKKE GJØR LIM FOR NOE DU BAR!

Påfør kontaktsement på bunnen av hver magnetholder, hallsensorenhet og IMU -enhet. Påfør kontaktsement på de merkede områdene på hansken. La limet sette seg opp og montere hansken. Gi god tid til limet herder.

Jeg anbefaler på det sterkeste å bruke kontaktsement. Det er det eneste limet jeg har brukt som binder PLA sterkt til klut og lær.

Trinn 4: Trinn 4: Sett sammen elektronikken

Bruk stiv filament, skriv ut Body.stl Det krever støttemateriale.

Implementere kretsen spesifisert i skjematisk. Jeg skulle ønske jeg kunne gi bedre veiledning for dette trinnet, men jeg har ikke funnet et godt verktøy for å diagrammere kretskort. På et tidspunkt vil jeg erstatte dette med en tilpasset PCB.

Du må bygge hovedkortet på et stykke perfboard 36mm x 46mm, med en utskjæring for Teensy. Det vil passe tett.

Den vibrerende motoren og førerkretsen passer i det venstre rommet, og Bluetooth Mate passer i det høyre rommet. Alle andre komponenter - Teensy, batteri, ladekontroll og annen elektronikk - passer i det sentrale rommet.

Når du har bekreftet at det passer, lodder du Hall -sensorene og IMU på brettet.

Test all elektronikk grundig før du går videre!

Trinn 5: Trinn 5: Sluttmontering

Skriv ut med stiv filament:

• 1x typeskilt. Stl
• 2x kosmetisk tallerken. Stl
• 1x topplate. Stl
• 1x strømbryter

Ingen av disse delene krever støttemateriale.

Trykk på fleksibel filament:

• 1x spenne stropp. Stl
• 1x Holey Strap.stl
• 1x sløyfe Brother.stl

Stroppkomponentene trenger støttemateriale. Det er OK hvis fjerningen etterlater slurvete overflater - de støttede områdene er skjult inne i håndleddet.

Sett inn en 2,5 mm mutter i hver av de fire lommene rundt det sentrale rommet. Påfør en liten mengde kontaktsement på hver mutter for å unngå at den faller ut.

Monter hansken:

1. Bruk Zap-a-Gap eller et annet cyanoakrylatlim av høy kvalitet for å montere typeskiltet og kosmetiske plater på topplaten. La lim herde.
2. Sett strømbryteren på SPDT -bryteren.
3. Monter topplaten. Det skal smekke på plass. Sørg for å lede hall- og IMU -sensortrådene inn i kanalene og forhindre at de krysses eller klemmes.
4. Monter fire 6 mm M2.5 -skruer i de fire hullene rundt typeskiltet. De bør parre seg med mutrene du installerte tidligere.
5. Tre løkken på spenne stroppen.
6. Sett stroppelementene inn i hakkene på sidene av håndleddet. Bruk de resterende skruene og mutrene for å feste dem. Venstre side er tykkere enn høyre side og trenger de lengre 8 mm skruene.
7. Din Somatiske hanske er komplett!

Trinn 6: Hva er neste?

Somatic-prosjektet er et pågående arbeid. Målet er å skaffe prøver av hver bokstav, slik at en TensorFlow Lite -modell som kjører lokalt på hansken, kan oppdage håndskrift. Dette er fortsatt langt unna, men du kan installere den medfølgende fastvaren for å streame data tilbake til en datamaskin via Bluetooth eller USB.

Treningsverktøyet er fullt funksjonelt og kan raskt skaffe mange testbevegelser. Snart vil jeg legge til muligheten til å trene et neuralt nettverk mot de innsamlede dataene, og overføre modellen til hansken.

Takk for at du følger med! Jeg kan ikke vente med å se hvor du tar Somatic -prosjektet.