Neurobots Battle Royale: Hexbugs de combat controlat pel múscul: 7 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Aquest tutorial mostra com utilitzar les dades EMG transmeses mitjançant el maquinari OpenBCI i la GUI OpenBCI per controlar les accions d'un Hexbug. Les capacitats de batalla d’aquests hexbugs es poden controlar mitjançant la vostra pròpia entrada muscular, i podreu participar en les vostres pròpies lluites Hexbug.

Habilitats útils en segon pla:

• Coneixement de la programació basada en Arduino o C.

  Fonaments bàsics d’Arduino

• Com es configura el kit de capçalera OpenBCI amb Cyton o Ganglion

  Això us ajudarà a configurar i treballar amb els taulers OpenBCI

• Transmissió de dades EMG amb OpenBCI

Alguns coneixements bàsics sobre dades EMG

Subministraments

• Maquinari

  • Un equip que compleix els requisits del sistema GUI
  • Paquet dual Hexbug 2.0
  • Elèctrodes de gel sòlid d'escuma EMG / ECG (30 / paquet)
  • Cables d'elèctrodes a pressió EMG / ECG
  • OpenBCI Cyton Board (500 dòlars) o Ganglion Board (200 dòlars)
  • 20 cables de pont masculí-masculí
  • Taula de pa
  • Resistències de 10 x 10 kΩ
  • Arduino Genuino Uno
  • 5 LED opcionals (per connectar-se per depurar)

• Programari

  • OpenBCI GUI
  • L’IDE Arduino
  • Codi proporcionat

• Guies d'introducció a OpenBCI

  • OpenBCI GUI
  • Ganglion o Cyton

Pas 1: soldeu els cables de pont al controlador

1.1 Traieu la tapa del controlador

Extreu la carcassa de plàstic transparent encunyant un tornavís pla o una altra eina a les quatre pestanyes de bloqueig del controlador. Agafeu-vos al commutador de canal lliscant i a la pròpia caixa. Es poden descartar tots els altres botons.

Traieu els botons de pressió gravats i descarteu-los. A més, torneu a soldar el botó "Foc" i descarteu-lo.

1.2 Soldadura als cables de pont

Després, soldeu cadascun dels cables de pont masculí-masculí als petits cercles interiors on hi havia els botons endavant, enrere, esquerre i dret. També soldeu les connexions al cable de foc eliminat i al pas de terra a la seva esquerra.

1.3 Substitueix la tapa del controlador

Feu servir cisalles o un ganivet utilitzat per tallar trossos de la tapa de plàstic transparent que interfereixin amb la posició dels cables del jumper i torneu-lo a instal·lar al controlador, mantenint l’interruptor de canal en posició.

Reutilitzem la tapa perquè el commutador de canal lliscant romangui efectivament en contacte amb els pegats conductors del tauler.

Pas 2: creeu la configuració del tauler de pa i connecteu el controlador

Recreeu la configuració tal com es mostra més amunt.

Explicació:

2.1 Col·loqueu els pins del controlador a la tauleta de pa

Cada ordre es situarà a la seva pròpia fila. Col·loqueu cada passador a la seva pròpia fila a la porció interna de la taula. De dalt a baix, l’ordre d’aquests hauria de ser Dreta, Esquerra, Endavant, Foc.

2.2 Afegiu resistències

Després d’inserir aquests passadors, afegiu una resistència de 10KΩ que cobreixi els dos costats de la placa. Això corregeix la quantitat de corrent que va a cada pin, cosa que permet que l'error funcioni correctament.

2.3 Afegir LEDs de comprovació d'errors

A efectes de visualització, en aquest punt també podem afegir un LED. L'ànode del LED ha d'estar en línia amb el pin i la resistència de control, i el càtode es troba en una línia separada de la placa de control. Connecteu una altra resistència des de la línia del càtode a la terra de la placa. Tingueu en compte que aquest pas és opcional, però pot ajudar-vos a solucionar els errors del circuit.

2.4 Connecteu la configuració a Arduino

Finalment, afegiu un altre cable jumper per connectar cada fila a un pin Arduino. És important que es corresponguin de la següent manera:

3 - Foc 4 - Endavant 5 - Esquerra 6 - Dreta

Pas 3: proveu amb la transmissió de dades sintètiques

3.1 Pengeu el codi de mostra al tauler

Després de descarregar el codi proporcionat, obriu a Arduino. Connecteu el tauler al portàtil i assegureu-vos de seleccionar-lo com a port al menú desplegable Eines. A continuació, pengeu el vostre codi a la placa Arduino.

3.2 Transmissió sintètica oberta

8 canals funcionaran bé per a aquest exemple. Feu clic a "Inicia el sistema" per continuar.

Un cop tingueu la GUI oberta, desactiveu els canals 6-8.

3.3 Configuració del widget de xarxa

Obriu i configureu el widget de xarxa com es mostra a la imatge, mitjançant el mode sèrie. Volem que el tipus de dades sigui "EMG".

A més, tingueu en compte que la velocitat en bauds del nostre esbós Arduino és de 57600, de manera que seleccionem 57600 al menú desplegable Baud.

Assegureu-vos de seleccionar el port correcte per a Arduino. És el mateix port que vam fer servir per penjar l’esbós a l’Arduino. Si utilitzeu Mac / Linux, s'hauria d'etiquetar "usbmodem" -diferent de la placa OpenBCI que s'etiquetarà "usbserial".

Un cop hàgiu confirmat que tota la informació és correcta, premeu Inici.

3.4 Proves d'execució

Com que les dades sintètiques són molt més difícils de controlar, ajusteu la configuració del widget EMG fins que els quadrats siguin prou volàtils per passar el valor llindar enumerat al codi. Si això no és suficient, pot ser del vostre interès modificar el valor llindar del codi i tornar-lo a carregar al tauler.

També pot ajudar a apagar tots els canals menys un a la vegada i provar cada ordre un per un per assegurar-se que tots fan el que se suposa que fan. Un cop hàgiu confirmat que tot funciona bé, podeu passar a dades reals.

Pas 4: configureu la targeta i els elèctrodes OpenBCI

Hi ha dues direccions que pot adoptar: una persona que controla les 5 ordres o diverses persones que controlen diferents ordres cadascuna. Això diferenciarà la manera de fer-ho.

Opció A: una persona que controla els cinc ordres

Simplement seguiu les instruccions d’aquest tutorial de configuració EMG de la documentació OpenBCI aquí.

Opció B: diverses persones que controlen diferents ordres

Seguiu el tutorial de configuració de l’EMG des del lloc web OpenBCI però amb una sola alteració: s’ha de combinar diversos motius.

Per fer-ho, talleu uns 3 polzades de filferros masculins i l'extrem d'un filferro femella i traieu una polzada de goma dels extrems per exposar els filferros a l'interior. Repetiu-ho per tants cables masculins com sigui necessari per donar a cada persona una terra individual. Empalmeu aquests extrems exposats i contingueu-los dins d’un tros de tub retràctil.

Pas 5: connecteu-vos a dades reals

Ara, torneu a la pàgina d'inici de la GUI i trieu LIVE (de Cyton) o LIVE (de Ganglion) -segons el tauler que utilitzeu- com a font de dades.

A partir d’aquí, obriu el widget EMG i el widget de xarxes i comenceu a transmetre exactament com teníem abans. Ara, les dades haurien de transmetre’s des de la vostra entrada en directe.

Pas 6: Batalla

Amb tot configurat, ja esteu a punt per a la batalla. Si s'han creat dues configuracions, podeu utilitzar els controls per lluitar.

Tingueu en compte que els robots s’han d’encendre d’un en un per assegurar-se que els senyals es recullen de dues fonts úniques.

Cada hexbug té tres vides i, després que hagin passat totes, només cal prémer el botó d’engegada per restablir les puntuacions.

Diverteix-te i lluita!

Pas 7: resolució de problemes: codi de control del teclat

Si teniu algun problema amb la configuració de la vostra placa i voleu controlar-la utilitzant només l'entrada del teclat, descarregueu aquest codi per utilitzar el monitor sèrie Arduino integrat per controlar el vostre circuit. Això us permetrà aïllar cada acció i determinar si el problema que teniu prové de la configuració física d'Arduino o de les dades.