Neurobots Battle Royale: Hexbugs Tempur Terkendali Otot: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Tutorial ini menunjukkan cara menggunakan data EMG yang dialirkan melalui perangkat keras OpenBCI dan GUI OpenBCI untuk mengontrol tindakan Hexbug. Kemampuan pertempuran hexbugs ini kemudian dapat dikendalikan oleh input otot Anda sendiri, dan Anda akan dapat terlibat dalam pertarungan Hexbug Anda sendiri!

Keterampilan Latar Belakang yang Bermanfaat:

• Pengetahuan tentang pemrograman berbasis Arduino atau C

  Dasar Arduino

• Cara mengatur Kit Headband OpenBCI dengan Cyton atau Ganglion

  Ini akan membantu Anda mengatur dan mulai bekerja dengan Papan OpenBCI

• Streaming Data EMG dengan OpenBCI

Beberapa latar belakang pengetahuan tentang data EMG

Perlengkapan

• Perangkat keras

  • Komputer yang memenuhi Persyaratan Sistem GUI
  • Paket Ganda Hexbug 2.0
  • Elektroda Gel Padat Busa EMG/EKG (30/bungkus)
  • Kabel Elektroda Snap EMG/EKG
  • OpenBCI Cyton Board ($500) atau Papan Ganglion ($200)
  • 20 kabel jumper pria-pria
  • Papan tempat memotong roti
  • 10 x 10kΩ Resistor
  • Arduino Genuino Uno
  • Opsional 5 LED (untuk terhubung untuk debugging)

• Perangkat lunak

  • OpenBCI GUI
  • Arduino IDE
  • Kode yang Disediakan

• Panduan Memulai OpenBCI

  • OpenBCI GUI
  • Ganglion atau Cyton

Langkah 1: Solder Kabel Jumper ke Pengontrol

1.1 Lepaskan Tutup Pengontrol

Cungkil casing plastik bening dengan menjepit obeng pipih atau alat lain di empat tab pengunci pengontrol. Berpegang pada pengalih saluran geser dan kasing itu sendiri. Semua tombol lainnya dapat dibuang.

Lepaskan tombol tekan yang direkatkan dan buang. Juga, hapus solder tombol "Api" dan buang.

1.2 Solder pada Kabel Jumper

Kemudian, solder masing-masing kabel jumper pria-pria ke lingkaran dalam kecil di mana tombol maju, mundur, kiri dan kanan berada. Juga solder koneksi ke kabel api yang dilepas, dan pin ground di sebelah kirinya.

1.3 Ganti Tutup Pengontrol

Dengan menggunakan gunting atau pisau utilitas, potong potongan tutup plastik bening yang akan mengganggu posisi kabel jumper Anda dan pasang kembali ke pengontrol, jaga sakelar saluran tetap pada posisinya.

Kami menggunakan kembali tutupnya sehingga sakelar saluran geser tetap bersentuhan secara efektif dengan tambalan konduktif di papan tulis.

Langkah 2: Buat Pengaturan Papan Tempat memotong roti dan Hubungkan Pengontrol

Buat ulang pengaturan seperti yang ditunjukkan di atas.

Penjelasan:

2.1 Tempatkan Pin Pengontrol di Breadboard

Setiap perintah akan ditempatkan di barisnya sendiri. Tempatkan setiap pin di barisnya sendiri di bagian dalam papan tempat memotong roti. Dari atas ke bawah, urutannya harus Kanan, Kiri, Depan, Api.

2.2 Tambahkan Resistor

Setelah memasukkan pin ini, tambahkan resistor 10KΩ yang menjembatani kedua sisi papan tempat memotong roti. Ini mengoreksi jumlah arus yang mengalir ke setiap pin, yang memungkinkan bug bekerja dengan benar.

2.3 Tambahkan LED Pengecekan Kesalahan

Untuk tujuan visualisasi, pada titik ini kita juga dapat menambahkan LED. Anoda LED harus sejajar dengan pin kontrol dan resistor, dan katoda berada pada jalur terpisah dari papan tempat memotong roti. Hubungkan resistor lain dari jalur katoda ke ground papan tempat memotong roti. Perhatikan bahwa langkah ini opsional, tetapi dapat membantu memecahkan masalah apa pun dengan sirkuit.

2.4 Hubungkan pengaturan ke Arduino

Terakhir, tambahkan kabel jumper lain untuk menghubungkan setiap baris ke pin Arduino. Adalah penting bahwa mereka sesuai sebagai berikut:

3 - Tembakan 4 - Depan 5 - Kiri 6 - Kanan

Langkah 3: Uji Dengan Streaming Data Sintetis

3.1 Unggah Kode Contoh ke Papan

Setelah mengunduh kode yang kami sediakan, buka di Arduino. Hubungkan papan Anda ke laptop Anda, dan pastikan untuk memilihnya sebagai port dari dropdown Tools. Kemudian, unggah kode Anda ke Arduino Board.

3.2 Buka Streaming Sintetis

8 Saluran akan berfungsi dengan baik untuk contoh ini. Klik "Mulai Sistem" untuk melanjutkan.

Setelah Anda membuka GUI, matikan saluran 6-8.

3.3 Atur Widget Jaringan

Buka dan atur Widget Jaringan seperti yang ditunjukkan pada gambar, menggunakan mode Serial. Kami ingin tipe data menjadi "EMG".

Juga, perhatikan baud rate di sketsa Arduino kami adalah 57600, jadi kami memilih 57600 dari dropdown Baud.

Pastikan untuk memilih port yang benar untuk Arduino. Ini adalah port yang sama yang kami gunakan untuk mengunggah sketsa ke Arduino. Jika menggunakan Mac/Linux, harus diberi label "usbmodem"-berbeda dari papan OpenBCI yang akan diberi label "usbserial."

Setelah Anda memastikan bahwa semua informasi sudah benar, tekan mulai!

3.4 Menjalankan Tes

Karena data sintetis jauh lebih sulit untuk dikontrol, sesuaikan pengaturan di widget EMG hingga kotak cukup mudah berubah untuk melewati nilai ambang yang disebutkan dalam kode. Jika ini tidak cukup, mungkin Anda tertarik untuk mengubah nilai ambang dalam kode dan mengunggah ulang ke papan Anda.

Mungkin juga membantu untuk mematikan semua kecuali satu saluran pada satu waktu, dan menguji setiap perintah satu per satu untuk memastikan bahwa mereka semua melakukan apa yang seharusnya mereka lakukan. Setelah Anda memastikan bahwa semuanya berfungsi dengan baik, Anda dapat beralih ke data nyata.

Langkah 4: Siapkan Papan dan Elektroda OpenBCI Anda

Ada dua arah yang dapat diambil: satu orang mengendalikan semua 5 perintah, atau beberapa orang mengendalikan masing-masing perintah yang berbeda. Ini akan membedakan cara yang dilakukan.

Opsi A: Satu Orang Mengontrol Semua Lima Perintah

Cukup ikuti petunjuk dalam tutorial Pengaturan EMG ini dari Dokumentasi OpenBCI di sini.

Opsi B: Beberapa Orang Mengontrol Perintah Berbeda

Ikuti tutorial EMG Setup dari situs OpenBCI tetapi dengan satu perubahan: beberapa ground harus disambungkan.

Untuk melakukan ini, potong sekitar 3 inci kabel pin jantan dan ujung satu kawat pin betina dan lepaskan satu inci karet dari ujungnya untuk mengekspos kabel di dalamnya. Ulangi ini untuk kabel pria sebanyak yang diperlukan untuk memberi setiap orang landasan individu. Sambungkan ujung-ujung yang terbuka ini bersama-sama, dan masukkan ke dalam tabung heat-shrink.

Langkah 5: Terhubung ke Data Nyata

Sekarang, kembali ke rumah GUI dan pilih LIVE (dari Cyton) atau LIVE (dari Ganglion) -tergantung pada papan yang Anda gunakan- sebagai sumber data.

Dari sini, buka EMG Widget dan Networking Widget, dan mulai streaming persis seperti sebelumnya. Sekarang, data harus mengalir dari input langsung Anda!

Langkah 6: Pertempuran

Dengan semuanya sekarang diatur, Anda siap untuk bertempur. Jika dua pengaturan telah dibuat, Anda dapat menggunakan kontrol untuk bertempur.

Harap diperhatikan bahwa robot harus dihidupkan satu per satu untuk memastikan bahwa sinyal dikumpulkan dari dua sumber unik.

Setiap hexbug memiliki tiga nyawa, dan setelah semua ini berlalu, cukup tekan tombol daya untuk mengatur ulang skor.

Bersenang-senang dan bertarunglah!

Langkah 7: Pemecahan Masalah - Kode Kontrol Keyboard

Jika Anda mengalami masalah dengan pengaturan papan dan ingin mengontrolnya hanya dengan menggunakan input keyboard, unduh kode ini untuk menggunakan Arduino Serial Monitor bawaan untuk mengontrol sirkuit Anda. Ini akan memungkinkan Anda untuk mengisolasi setiap tindakan dan menentukan apakah masalah yang Anda alami berasal dari pengaturan fisik Arduino atau dari data.