Kiprah Penjaga: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Pernyataan masalah

Dalam sebuah penelitian terhadap 87 orang dewasa yang lebih tua dan normal, pengukuran pola berjalan dan suasana hati menunjukkan bukti korelasional bahwa gaya berjalan dapat memberikan indeks tingkat depresi pada populasi klinis [1]. Selain itu, memperbaiki pola kiprah telah terbukti mengurangi risiko rasa sakit dan cedera, memanfaatkan mekanisme penyerapan kejutan alami tubuh, dan mendistribusikan beban kerja energi dari berjalan dan berlari dari waktu ke waktu. Proyek kami bermaksud untuk mempromosikan gaya berjalan yang tepat untuk meningkatkan kesejahteraan mereka yang menggunakannya.

[1] Sloman, L, dkk. “Suasana Hati, Penyakit Depresi, dan Pola Gaya Berjalan.” Laporan Neurologi dan Ilmu Saraf Saat Ini., Perpustakaan Kedokteran Nasional AS, April 1987, www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3567834.

Ikhtisar Cara Kerjanya

Perangkat kami mengevaluasi gaya berjalan pengguna dan menentukan apakah mereka berjalan dengan cara yang paling optimal, berdasarkan distribusi tekanan kaki mereka. Kami mencapai ini melalui lembaran konduktif yang peka terhadap tekanan dalam satu set bantalan lantai portabel. Kami mengevaluasi gaya berjalan mereka berdasarkan jumlah rata-rata tekanan yang diberikan pada tumit atau bola kaki mereka. Ini memicu untaian LED RGB untuk menyala sesuai dengan hasil evaluasi gaya berjalan.

Saat menginisialisasi bantalan, putaran pertama LED putih memungkinkan pengguna untuk membalik bantalan ke lantai dan ditempatkan di posisi yang diinginkan. Saat putaran kedua LED biru menyala, inilah saatnya pengguna harus menginjak bantalan. Ini mencatat tekanan maksimum dan minimum yang diterapkan untuk bagian depan dan belakang kaki. Dengan menggunakan angka-angka ini, kami menggunakannya untuk menormalkan pembacaan velostat di masa mendatang. Selain itu, kami menghitung ambang variabel yang mendeteksi kapan pad harus mulai membaca nilai, berdasarkan apakah seseorang menginjak pad.

Gambar

Iterasi terakhir kami dari proyek ini ditampilkan pada gambar di atas.

Langkah 1: Bahan

Daftar Bahan (untuk satu pad)

1 Lilypad Arduino (https://amzn.to/2Pjf5dO)

Lembar Velostat (https://amzn.to/2Pkfrke)

dari NeoPixel RGB Strip (https://amzn.to/2E1dGGG)

14" x 16" Kayu Lapis Inci (https://amzn.to/2QJyPf8)

1 Baterai Lithium-Ion 1.3V (https://bit.ly/2AVICP7)

Kawat (https://amzn.to/2G4PzcV)

Pita Tembaga (https://amzn.to/2SAIBOf)

Aluminium Foil (https://amzn.to/2RFKs47)

Lem Kayu (https://amzn.to/2Qhw7yb)

Langkah 2: Pemotongan Laser

Kami memotong dua potong kayu lapis 1/2 dengan laser untuk setiap alas kaki. Bagian bawah menampung kabel dan elektronik, sedangkan rangka atas memiliki bantalan penekan dan melindungi bagian-bagian di bawahnya. Sebanyak 8 buah akan membuat 4 alas kaki saat digabungkan bersama.

File Illustrator adalah dimensi akhir dari footpad. Garis MERAH harus diatur ke CUT, dan garis HITAM harus diukir. Bergantung pada mesin pemotong laser, kombinasi daya/kecepatan yang berbeda akan diperlukan untuk mendapatkan ukiran yang cukup dalam agar Arduino Lilypad rata di bawah alas kaki. Untuk referensi, kami menggunakan 50 kecepatan, 40 daya, dan membuat 3 lintasan.

Langkah 3: Pengkabelan

Kami menggunakan LilyPad Arduino AT, yang hadir dengan total 11 pin konektor.

Berikut adalah detail untuk pengkabelan Gait Keeper seperti yang ditunjukkan pada diagram Fritzing dan gambar prototipe di atas:

• Velostat Depan Positif > A5
• Kembali Velostat Positif > A4
• Dasar Velostat > Pin GND
• Sinyal LED > A3
• LED GND > Pin GND
• LED Positif > Pin Positif

Langkah 4: Kode

Di bawah ini adalah tautan ke kode kami, dan terlampir adalah gambar pseudocode dan pendekatan kami:

Langkah 5: Perakitan

Untuk proses perakitan akhir, pertama-tama kami memotong NeoPixel RGB Strip menjadi potongan-potongan yang cukup panjang untuk membungkus keliling bantalan dan memotong kawat agar sesuai dengan trek yang telah kami ukir ke bantalan. Kami kemudian menyolder kabel ke pin yang sesuai pada masing-masing Lilypads, seperti yang ditunjukkan pada gambar pertama di atas, dan mengunggah kode kami ke papan. Selanjutnya, kami memasang strip aluminium foil melalui slot yang telah kami potong laser dan menempelkannya di tempatnya, seperti yang ditampilkan pada gambar kedua dan ketiga. Kemudian, kami menggunakan trek untuk pemasangan kabel ke aluminium foil menggunakan pita tembaga dan menyolder kabel yang terhubung ke Lilypads ke titik kontak yang sesuai (pin A5 ke bantalan depan melalui bagian atas jalur kabel potong laser, pin A4 ke bawah, dan tanah melalui tengah - ditunjukkan pada gambar keempat).

Seperti yang ditampilkan pada gambar kelima, kami mengamankan strip Velostat yang dipotong dengan ukuran yang sama dengan strip aluminium foil, menempelkannya di tempatnya untuk memastikan kontak seragam dengan bahan konduktif. Untuk lapisan atas bahan konduktif, kami menggunakan pita tembaga untuk ketahanannya, menciptakan pola spiral untuk menutupi seluruh permukaan potongan kayu persegi panjang yang terlihat pada gambar keenam di atas, menahan semuanya pada tempatnya. Kami juga menggunakan pita tembaga untuk membuat sambungan antara lapisan spiral ini yang dijalin melalui slot potong laser untuk mencapai kabel ground yang disolder.

Akhirnya, kami mengapit semua bahan dan menghubungkan seluruh potongan bingkai kayu, menghubungkan baterai yang terisi daya, dan merekatkan Lilypad ke unit rumah yang ditentukan. Setelah semuanya terpasang, kami menggunakan lem kayu untuk merekatkan bingkai kayu dan kemudian menempelkan potongan RGB strip ke tepi luar dan membiarkan lem mengering semalaman.

Langkah 6: Video Demonstrasi Interaksi

Berikut adalah video salah satu anggota grup kami berjalan di atas bantalan dan diberi umpan balik LED.