Somatic: guant de dades per al món real: 6 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Imants de cilindre de neodimi de 4 mm de diàmetre Imants de cilindre de neodimi de 4 mm de diàmetre El Somatic és un teclat i un ratolí que es poden utilitzar còmodes, poc objectius i preparats per portar-los durant tot el dia. Està carregat de tot el maquinari per traduir signes i moviments de mans en accions, com el component somàtic d’un encanteri a Dungeons and Dragons.

Per obtenir els fitxers de disseny, el codi i les utilitats més actualitzats, visiteu la pàgina del projecte a GitHub.

Cada artell té un sensor Hall i el primer segment de cada dit té un imant. Flexionar un dit fa girar el seu imant fora de posició, cosa que permet al Somatic cartografiar la vostra mà.

Una IMU EM7180SFP a prop del polze proporciona un seguiment de 9 graus. Finalment, això us permetrà moure un cursor del ratolí assenyalant i escriure lletres dibuixant-les al mig.

El Somatic segueix sent un projecte en fase inicial i serà un repte per a fabricants experimentats.

Les prioritats del projecte Somatic són:

• Controleu qualsevol ordinador usable amb una pantalla capçal amunt
• Llest per utilitzar tot el dia a l’instant, sense Internet
• No provoca fatiga ni interfereix en altres tasques
• Prou ràpid com per fer una cerca ràpida en menys de 10 segons

El Somatic no farà:

• Reproduïu la mà en un espai 3D
• Permet escriure en un teclat virtual
• Utilitzeu tots els serveis al núvol

El projecte Somatic té llicència MIT, amb drets d’autor 2019 Zack Freedman i Voidstar Lab.

Gràcies a Alex Glow per modelar el Somatic.

Subministraments

• 4x arnesos JST de tres derivacions
• 4x Sensors Hall A3144
• Almenys 4 imants de cilindre de neodimi de 10 mm x 4 mm
• Un parell de mitges guants per a aixecament de peses
• Paracord de 1/8"
• Tubs de contracció tèrmica de 1/8 "o 3/16"
• Filament PLA o PETG
• Filament de TPU
• 4x cargols M2.5 de 6 mm
• 4x cargols M2.5 de 8 mm
• 8x femelles M2.5
• 1 bateria de ions de Li 303040
• Components electrònics (veure esquema al repositori)
• Stripboard
• Soldar
• Filferro cadenat, preferiblement aïllat de silicona i flexible
• Cable de bus, per a la construcció de circuits de taulers
• Recomanat: mà de maniquí

Heu de tenir accés a una impressora que pugui imprimir tant un material rígid com PLA com un material flexible com TPU.

Pas 1: pas 1: construïu els sensors Hall

Cloneu o descarregueu el repositori Somatic GitHub i carregueu la impressora 3D amb filament rígid.

Imprimir:

• 4x Hall Holder.stl
• 4x Hall Cover.stl

Retalleu els cables d’un sensor A3144 a uns 3 mm.

Encastreu-lo al connector d'un arnès JST, tal com es mostra a la part anterior. Tingueu en compte l'orientació del sensor i el connector.

Passeu l’arnès a través d’un portaobjectes tal com es mostra. El connector i el sensor haurien de quedar cap a la part inferior i quedar totalment encastats al suport del vestíbul.

Talla una secció de paracord de la mateixa longitud que el cable de l’arnès JST. Traieu-ne les cordes interiors i feu lliscar el paracord "destripat" sobre el filferro.

Tallar un tros de dissipació tèrmica d’uns 10 mm de llarg i enfilar-lo fins al fil, gairebé fins a la totalitat del sostre del vestíbul. Reduïu-lo perquè segelli les fibres del paracord i empenyeu-lo al suport del vestíbul. Ha d’adaptar-se perfectament.

Talleu un altre tros de termorretracció d’uns 10 mm de llargada i utilitzeu-lo per segellar l’altre extrem del paracord, deixant uns 20 mm de filferro exposat. El paracord agrupat protegirà els cables sense restringir el moviment.

Introduïu una coberta del passadís al suport del passadís per segellar el sensor i el connector a l'interior. La fricció l’ha de mantenir al seu lloc, però és possible que hagueu d’aplicar una mica de cola.

Repetiu tres vegades més per crear el vostre conjunt de sensors Hall.

Pas 2: Pas 2: construïu l'IMU

Amb un filament rígid, imprimiu:

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

Cables de soldar als coixinets VCC, SDA i SCL del mòdul EM7180SFP. Soldeu un altre cable a GND, connectant-lo al coixinet SA0. No es fa servir el pad Host_Int. Recomano encaridament codificar el color dels cables per evitar confusions més endavant.

Igual que els sensors Hall, introduïu el conjunt IMU al suport de l’IMU, poseu-lo a la part inferior, endureu els cables amb paracord eviscerat i apliqueu el termoretràs.

Premeu o enganxeu la coberta de l’IMU al conjunt del suport de l’IMU.

Pas 3: Pas 3: Muntar imants i muntar els elements del guant

Amb un filament rígid, imprimiu quatre suports magnètics en total. Les mides necessàries (curtes, mitjanes i grans) dependran de la mida del guant; proveu d’utilitzar el portaimants més llarg de cada dit que s’adapti entre els artells i l’extrem del guant.

Els portaimants no necessiten material de suport.

Encara no introduïu imants als portaimants.

Poseu-vos el guant esquerre a la mà. En aquest projecte no s’utilitza el guant adequat.

Movent dit a dit, col·loqueu un conjunt de sensor Hall i el portaimants i marqueu les seves posicions.

• El sensor i el portaimants haurien de tocar-se gairebé quan la mà estigui el més oberta possible.
• Ni el sensor ni el portaimants haurien d’estar a l’art al fer un puny ajustat.
• És més important que el sensor i el suport d’imants no estiguin a l’articulació, que estiguin junts.

Marqueu una posició per a l'IMU a sobre del polze.

Traieu-vos el guant i poseu-lo a la mà del maniquí si en teniu un. NO APLIQUEU COLA A COSA QUE PORTEU!

Apliqueu ciment de contacte a la part inferior de cada portaimants, conjunt de sensor Hall i conjunt IMU. Apliqueu ciment de contacte a les zones marcades del guant. Deixeu que l’adhesiu s’instal·li i munteu el guant. Deixeu molt de temps per curar la cola.

Us recomano utilitzar ciment de contacte. És l’únic adhesiu que he utilitzat que uneix fortament el PLA amb la tela i el cuir.

Pas 4: Pas 4: Munteu l'electrònica

Amb un filament rígid, imprimiu Body.stl Requereix material de suport.

Implementar el circuit especificat a l'esquema. M'agradaria poder proporcionar una millor orientació per a aquest pas, però no he trobat una bona utilitat per diagramar circuits de taulers. En algun moment, substituiré això per un PCB personalitzat.

Haureu de construir el tauler principal sobre un tros de perfboard de 36 mm x 46 mm, amb un retall per al Teensy. Serà un ajust ajustat.

El motor vibrant i el circuit del conductor s’adapten al compartiment esquerre i el Bluetooth Mate s’adapta al compartiment dret. La resta de components (el Teensy, la bateria, el controlador de càrrega i altres components electrònics) caben al compartiment central.

Un cop confirmat l’ajust, soldeu els sensors Hall i l’IMU al tauler.

Proveu bé tots els aparells electrònics abans de seguir endavant.

Pas 5: Pas 5: Muntatge final

Amb un filament rígid, imprimiu:

• 1x Nameplate.stl
• 2x Cosmetic Plate.stl
• 1x placa superior.stl
• 1x interruptor d’alimentació

Cap d’aquestes parts no requereix materials de suport.

Amb un filament flexible, imprimiu:

• 1x sivella Strap
• 1x Holey Strap.stl
• 1x Loop Brother.stl

Els components de la corretja necessiten material de suport. Està bé si la seva eliminació deixa superfícies descuidades: les zones suportades estan amagades dins del cos del polsera.

Introduïu una femella de 2,5 mm a cadascuna de les quatre butxaques al voltant del compartiment central. Apliqueu una petita quantitat de ciment de contacte a cada femella per evitar que caigui.

Muntar el guant:

1. Utilitzeu Zap-a-Gap o una altra cola de cianoacrilat d’alta qualitat per muntar la placa d’identificació i les plaques cosmètiques a la placa superior. Deixeu curar la cola.
2. Col·loqueu l’interruptor d’alimentació a l’interruptor SPDT.
3. Munteu la placa superior. Hauria d’adaptar-se al seu lloc. Tingueu cura de guiar els cables del sensor Hall i IMU cap als seus canals i evitar que es creguin o pessiguen.
4. Instal·leu quatre cargols M2.5 de 6 mm als quatre forats al voltant de la placa d’identificació. S’han d’aparellar amb les femelles que heu instal·lat anteriorment.
5. Introduïu el bucle a la corretja de sivella.
6. Introduïu els elements de la corretja a les osques dels costats del conjunt del braçalet. Feu servir els cargols i femelles restants per assegurar-los. El costat esquerre és més gruixut que el dret i necessita cargols més llargs de 8 mm.
7. El vostre guant somàtic està complet.

Pas 6: Què passa a continuació?

El projecte Somatic és un treball en curs. L’objectiu és adquirir mostres de cada lletra, de manera que un model TensorFlow Lite que s’executa localment sobre el guant pot detectar l’escriptura a mà. Encara queda molt lluny, però podeu instal·lar el firmware proporcionat per tornar a transmetre dades a un ordinador mitjançant Bluetooth o USB.

La utilitat d’entrenament és totalment funcional i pot adquirir ràpidament molts gestos de prova. Aviat afegiré la possibilitat de formar una xarxa neuronal contra les dades recollides i transmetre el model al guant.

Gràcies per seguir-ho! No puc esperar a veure on agafeu el projecte Somatic.