STRYDE .: 8 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

STRYDE. té com a objectiu proporcionar als corredors aficionats i intermedis informació i assistència comparables a les disponibles per als esportistes professionals amb equips portables de baix cost, estètics i convenients. En última instància, aquests dispositius us ajudaran a millorar el rendiment i evitar lesions durant la carrera.

STRYDE. consta d’un parell de malles que incorporen sensors per analitzar la postura (angle d’inclinació cap endavant) mentre corren, així com un dispositiu auditiu per ajudar els corredors a mantenir un ritme constant i corregir la seva postura. Les malles de compressió comuniquen les dades dels sensors a un ordinador o mòbil, on l'usuari pot obtenir informació sobre la seva manera d'executar i comparar-ho amb una tècnica ideal.

En última instància, aquests equips portables tenen com a objectiu ajudar els usuaris a millorar el seu rendiment, prevenir lesions i comprendre millor les seves activitats físiques.

Pas 1: materials i eines

Materials i tecnologies:

• eResin_ PLA amb un color escollit per a la impressió 3D
• 2x Arduino Pro Mini o similar amb pins I2C i 5V
• Programador USB CH341A per a Arduino Pro mini
• Mòdul d’acceleròmetre Seeed Grove
• Carregador de bateria Li-Po
• Mòdul Bluetooth 4.0 (HM-10)
• Mòdul de buzzer
• Filferros

Programari:

• Photoshop
• Programari oficial Arduino
• Solidworks

Eines:

• Soldador
• Soldar
• Decapadors i talladors de filferro
• Voltímetre
• Cinta mètrica
• Impressora 3D

Pas 2: Creeu un model 3D d'auriculars mitjançant el programari CAD

Inicieu el model d’auriculars amb un esbós sobre paper. Cerqueu inspiracions de fonts en línia i dels voltants. Algunes fotos d'esbossos d'aquest STRYDE. s'adjunta més amunt per a la vostra referència. A continuació, mida el coll amb una cinta mètrica per determinar l’amplada i la longitud dels auriculars. Assegureu-vos de mesurar lliurement perquè els auriculars puguin cabre còmodament al final.

Tingueu en compte sempre el procés de fabricació del vostre disseny. Quan s’imprimeix en 3D, és imprescindible tenir en compte les restriccions de les impressores 3D a les que pugueu accedir. Algunes restriccions significatives a tenir en compte són les dimensions màxima i mínima que es poden imprimir, així com el rang d'errors de les impressores.

Quan hàgiu dimensionat correctament els vostres esbossos en 2D, dibuixeu-los al vostre programari CAD que vulgueu, que és capaç d’exportar un fitxer STL (hem seleccionat Solidworks). Si teniu una experiència limitada amb el programari CAD, hi ha molts vídeos de formació gratuïts disponibles en línia que podeu cercar per crear la forma que vulgueu.

Quan hàgiu acabat de modelar, confirmeu que totes les vostres dimensions siguin exactes abans d'exportar el fitxer en format STL.

Pas 3: Auriculars d'impressió 3D amb fitxer CAD

Abans de continuar amb aquest pas, tingueu en compte que és possible que el vostre model CAD s'hagi de dividir / tallar en trossos superiors i inferiors i després enganxar-lo a causa de les limitacions de producció de les impressores 3D. Consulteu el personal o els fòrums en línia sobre el funcionament de la impressora específica a la qual teniu accés i els requisits per imprimir objectes buits.

Tenim alguns exemples anteriors utilitzant els nostres prototips blancs. Convertiu el vostre model en codi G amb l'ajuda del personal d'impressió 3D o busqueu com fer-ho amb el vostre programari específic. Trieu el material adequat basat en la comoditat, el cost, l’estètica i tingueu en compte la possibilitat de subcontractar. Recomanem PLA, TPU i eResin-PLA.

Imprimiu i refineu polint, polint o si heu triat eResin-PLA, utilitzeu un làser per solidificar el model. Repetiu la impressió fins que us conformi amb la forma i l’acabat dels auriculars.

Pas 4: produïu Cool Beats

Hi ha dues opcions per a la sortida d'àudio dels auriculars. El primer és un simple so de tic-tac de 170-190BPM perquè l’usuari coincideixi amb el seu ritme de carrera. Alternativament, podeu optar per produir la vostra pròpia banda sonora, exportant-la en un format que es pugui penjar i reproduir a través de l’altaveu connectat a l’Arduino.

Utilitzeu Ableton Live o un altre programari musical. Estableix el ritme a 160, 165, 170, 175 segons es requereixi, es pot canviar en qualsevol punt, però es recomana establir-lo primer per minimitzar qualsevol desplaçament o distorsió del to.

Trieu instruments o sons de bateria per reforçar el ritme, es recomana el so Tom o el baix. Col·loqueu una nota al començament de cada compàs, assegureu-vos que la velocitat sigui de 110. Organitzeu sons o instruments complementaris, com ara barrets, campanades i sorolls de textura d’aire. Tingueu en compte que no tingueu sons massa similars al ritme principal, no utilitzeu efectes d'àudio per fer humits o contundents els sons estridents o arrencar o reduir l'atac. La velocitat dels sons complementaris no ha de superar els 90.

Intenteu crear una atmosfera que inspiri urgència o moviment mitjançant una composició de sons en capes que generin tensió, utilitzeu la vostra creativitat. Bucleu l'àudio creat. Exporta en WAV. format.

Pas 5: muntar components Arduino

Hi ha dos dispositius independents per construir, allotjats en un parell de polaines i els auriculars. Seguiu les instruccions següents per muntar els dos dispositius. En el següent pas, escriurem el codi Arduino per emetre so a través del brunzidor dels auriculars i tornarem a transmetre les dades del sensor del dispositiu connectat a les polaines.

1. Dispositiu de polaines

El dispositiu de polaines està format per una placa base Arduino Pro Mini, un mòdul acceleròmetre basat en MPU9250 i un mòdul Bluetooth 4.0 (es recomana HM-10).

Aquests es poden soldar al microcontrolador Arduino de la següent manera:

Pins al mòdul => Pins a Arduino

Mòdul acceleròmetre (MPU9250):

SDA => SDA

SCL => SCL

VCC => 5V

GND => GND

Mòdul Bluetooth (HM-10):

VCC => 5V

GND => GND

TX => RX

RX => TX

Finalment, poseu dues bateries LiPo de 3,7 V en sèrie (com es mostra al digrama) per aconseguir un voltatge total de 7,4 V per a la bateria de la sèrie. Connecteu el cable penjant vermell / positiu al pin RAW i el cable negre / negatiu al pin GND de l’Arduino Pro Mini per alimentar el dispositiu externament. És possible que vulgueu examinar com es podria afegir un interruptor o un botó per canviar el corrent al dispositiu, de manera que no cal que la bateria estigui connectada i desconnectada manualment.

2. Auriculars

Els auriculars només requereixen connectar un mòdul d’altaveu a un Arduino pro mini. L'Arduino és impulsat per un mòdul de bateria amb la mateixa configuració que el que es mostra per al mòdul de polaines (i connectat als mateixos pins RAW i GND)

Mòdul d'altaveus:

VCC => 5V

GND => GND

IO => Pin 8

Finalment, inseriu el dispositiu a la carcassa impresa en 3D. Feu servir un adhesiu per fixar les peces finals a la carcassa.

Pas 6: escriviu codi per a Arduino i pengeu-lo

Per a cada pas següent, connecteu l'Arduino Pro Mini al programador USB tal com es mostra als diagrames, configurant el programari Arduino de la manera següent mitjançant el menú "Eines":

• Tauler: Arduino Pro o Pro Mini
• Processador: ATMEGA328P (5V, 16MHz)
• Port: COMxx (variarà en cada dispositiu. Desconnecteu altres dispositius Arduino o COM de l'ordinador si no podeu determinar quin és el vostre Arduino)
• Programador: AVR ISP MkII

Dispositiu de polaines:

Dispositiu auricular:

Pas 7: configureu la interfície web per mostrar polaines / dades de postura

Per mostrar les lectures de l’Arduino col·locades a les polaines, crearem una interfície web a la qual es pot accedir des d’un PC o mòbil.

Baixeu els fitxers adjunts, canviant el nom de index.hmtl.txt a index.html i, a continuació, obriu index.html amb el vostre navegador (es recomana Google Chrome)

Tingueu en compte que no és necessari carregar els fitxers a un servidor web públic ni configurar un lloc web. La interfície web consisteix simplement en fitxers HTML / CSS / Javascript que es poden emmagatzemar a l’ordinador i obrir-los amb un navegador web, que després parlarà amb el dispositiu leggings mitjançant una connexió bluetooth iniciada a través del navegador.

S'adjunta una captura de pantalla d'una petita secció de codi del fitxer app.js que s'executa quan l'usuari prem el botó de connexió de la pàgina. Aquí li diem a l'ordinador que truqui a la funció "dataHandler" cada vegada que es reben dades de l'Arduino. Heu de seguir el codi per veure quines altres funcions es diuen i com es manegen les dades i, finalment, es dibuixen al gràfic.

A continuació es mostra un petit resum dels fitxers inclosos:

index.hml: Indica al navegador quins elements cal dibuixar a la pàgina i on s'han de col·locar els uns amb els altres.

style.css: estil d’elements individuals (per exemple, contorn gris al voltant del gràfic)

webTerminal.js: biblioteca JavaScript per comunicar-se amb el mòdul mitjançant bluetooth. Proporciona les funcions necessàries per gestionar fàcilment les dades rebudes i enviar missatges de nou a un dispositiu Bluetooth connectat mitjançant una connexió bluetooth en sèrie.

app.js: el nostre propi codi JavaScript personalitzat que gestiona totes les dades rebudes de l’arduino i es dibuixa al gràfic

Pas 8: accedir i utilitzar la interfície web

El mòdul de polaines llegeix informació sobre giroscopi, acceleròmetre i fins i tot temperatura. Aquest projecte només requereix l'ús de les lectures de l'eix Y dels giroscopis, a partir de les quals es pot determinar la postura del portador.

Per accedir a la interfície web, obriu el fitxer index.html descarregat al pas anterior. Hauríeu de veure una interfície similar a la de la captura de pantalla adjunta.

A continuació, premeu el botó de connexió i seleccioneu el mòdul bluetooth (normalment anomenat HMSoft) de la llista de dispositius. Si hi ha molts dispositius, pot ajudar a situar el mòdul més a prop de l’ordinador perquè pugui identificar-lo fàcilment des del nivell de recepció bluetooth.