Somatic - Data Glove para sa Tunay na Mundo: 6 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2025 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2025-01-23 15:12

4mm-diameter neodymium silindro magneto 4mm-diameter neodymium silindro magnet Naglo-load ito ng lahat ng hardware upang isalin ang mga palatandaan at paggalaw ng kamay sa mga pagkilos, tulad ng somatic na bahagi ng isang spell sa Dungeons at Dragons.

Para sa pinaka-napapanahong mga file ng disenyo, code, at mga kagamitan, bisitahin ang pahina ng proyekto sa GitHub.

Ang bawat buko ay may sensor ng Hall, at ang unang segment ng bawat daliri ay may magnet. Flexing isang daliri pivots nito pang-akit sa labas ng posisyon, pinapayagan ang Somatic na mapa ang iyong kamay.

Ang isang EM7180SFP IMU na malapit sa hinlalaki ay nagbibigay ng pagsubaybay na 9-degree. Sa paglaon, papayagan ka nitong ilipat ang isang cursor ng mouse sa pamamagitan ng pagturo, at pag-type ng mga titik sa pamamagitan ng pagguhit sa kanila sa kalagitnaan.

Ang Somatic ay pa rin isang maagang yugto ng proyekto, at magiging isang mapaghamong pagbuo para sa mga may karanasan na gumagawa.

Ang mga priyoridad ng Somatic na proyekto ay:

• Kontrolin ang anumang naisusuot na computer na may display na head-up
• Handa nang gamitin buong araw, agad, nang walang Internet
• Hindi sanhi ng pagkapagod o makagambala sa iba pang mga gawain
• Mabilis na sapat upang makagawa ng mabilis na paghahanap nang mas mababa sa 10 segundo

Ang Somatic ay hindi:

• Reproduce your hand in 3-D space
• Hayaan kang mag-type sa isang virtual keyboard
• Gumamit ng anumang mga serbisyo ng ulap sa lahat

Ang Somatic na proyekto ay lisensyado ng MIT, copyright 2019 Zack Freedman at Voidstar Lab.

Salamat kay Alex Glow para sa pagmomodelo ng Somatic!

Mga gamit

• 4x three-lead JST harnesses
• 4x A3144 Mga sensor ng Hall
• Hindi bababa sa 4 10mm x 4mm neodymium silindro magnet
• Isang pares ng kalahating guwantes ng weightlifter
• 1/8 "paracord
• 1/8 "o 3/16" heatshrink tubing
• PLA o PETG filament
• TPU filament
• 4x 6mm M2.5 na mga tornilyo
• 4x 8mm M2.5 na mga tornilyo
• 8x M2.5 na mani
• 1x 303040 Li-Ion na baterya
• Mga elektronikong sangkap (tingnan ang eskematiko sa lalagyan)
• Stripboard
• Panghinang
• Maiiwan tayo na kawad, mas mabuti na may silulated-insulated at kakayahang umangkop
• Bus wire, para sa pagbuo ng mga stripboard circuit
• Inirekomenda: Mannequin na kamay

Dapat ay may access ka sa isang printer na maaaring mag-print ng parehong isang matibay na materyal tulad ng PLA at isang nababaluktot na materyal tulad ng TPU.

Hakbang 1: Hakbang 1: Bumuo ng Mga Sensor sa Hall

I-clone o i-download ang Somatic GitHub repo at i-load ang iyong 3D printer na may matibay na filament.

I-print:

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

I-clip ang mga lead ng isang A3144 sensor sa halos 3mm.

Itapon ito sa isang konektor ng JST harness ', tulad ng ipinakita sa itaas. Tandaan ang oryentasyon ng sensor at konektor.

I-thread ang harness sa pamamagitan ng isang Hall Holder tulad ng ipinakita. Ang konektor at sensor ay dapat na bumaba at ganap na ma-recess sa Holder ng Hall.

Gupitin ang isang seksyon ng paracord tungkol sa parehong haba ng wire ng JST harness '. Alisin ang panloob na mga string at i-slip ang 'gutted' paracord sa kawad.

Gupitin ang isang piraso ng heatshrink tungkol sa 10mm ang haba at i-thread ito hanggang sa ang wire, halos lahat ng mga paraan papunta sa Hall Holder. Paliitin ito upang tinatakan nito ang mga hibla ng paracord, at itulak ito sa Holder ng Hall. Dapat itong magkasya nang mahigpit.

Gupitin ang isa pang piraso ng heatshrink tungkol sa 10mm ang haba at gamitin ito upang mai-seal ang kabilang dulo ng paracord, naiwan ang tungkol sa 20mm ng nakalantad na kawad. Protektahan ng bunched-up paracord ang mga wire nang hindi pinaghihigpitan ang iyong paggalaw.

Itulak ang isang Cover ng Hall sa Holder ng Hall upang mai-seal ang sensor at konektor sa loob. Dapat na panatilihin ito ng alitan sa lugar, ngunit maaaring kailanganin mong maglapat ng isang dab ng pandikit.

Ulitin nang tatlong beses pa upang likhain ang iyong hanay ng mga sensor ng Hall.

Hakbang 2: Hakbang 2: Buuin ang IMU

Paggamit ng matibay na filament, i-print:

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

Ang mga wire ng solder sa VCC, SDA, at SCL pad ng module na EM7180SFP. Maghinang ng isa pang kawad sa GND, tulay ito sa SA0 pad. Hindi ginagamit ang Host_Int pad. Masidhi kong inirerekumenda ang pag-coding ng kulay sa mga wire upang maiwasan ang pagkalito sa paglaon.

Tulad ng mga sensor ng Hall, ipasok ang pagpupulong ng IMU sa IMU Holder, ibaba ito, buksan ang mga wires na may nasirang paracord, at ilapat ang heatshrink.

Pindutin-fit o kola ang IMU Cover papunta sa IMU Holder na pagpupulong.

Hakbang 3: Hakbang 3: Magtipon ng Mga Magnet at Mga Elemento ng Mount Glove

Gamit ang matibay na filament, i-print ang apat na kabuuang Mga May hawak ng Magnet. Ang mga laki na kinakailangan (Maikli, Daluyan, at Malaki) ay depende sa laki ng iyong guwantes - subukang gamitin ang pinakamahabang Magnet Holder sa bawat daliri na magkakasya sa pagitan ng iyong buko at ang dulo ng guwantes.

Ang Mga May hawak ng Magnet ay hindi nangangailangan ng materyal na suporta.

Huwag pa ring magpasok ng mga magnet sa Mga May hawak ng Magnet!

Ilagay ang kaliwang guwantes sa iyong kamay. Ang tamang guwantes ay hindi ginagamit sa proyektong ito.

Paglipat ng daliri sa pamamagitan ng daliri, maglagay ng pagpupulong ng sensor ng Hall at Magnet Holder at markahan ang kanilang mga posisyon.

• Ang sensor at Magnet Holder ay dapat na hawakan nang ang iyong kamay ay bukas hangga't maaari.
• Ni ang sensor o Magnet Holder ay dapat na nasa iyong buko kapag gumawa ka ng isang masikip na kamao.
• Mas mahalaga na ang sensor at Magnet Holder ay wala sa iyong buko, kaysa sa malapit silang magkasama.

Markahan ang isang posisyon para sa IMU sa itaas ng iyong hinlalaki.

Alisin ang guwantes, at ilagay ito sa iyong mannequin na kamay kung nakuha mo ito. HUWAG MAG-APPLY NG GLUE SA KAHIT NA NAGsuot KA!

Mag-apply ng contact semento sa ilalim ng bawat Magnet Holder, pagpupulong ng sensor ng Hall, at pagpupulong ng IMU. Mag-apply ng contact semento sa mga minarkahang lugar ng guwantes. Payagan ang malagkit na i-set up at tipunin ang iyong guwantes. Payagan ang maraming oras para sa gam na magpagaling.

Masidhing inirerekumenda ko ang paggamit ng contact semento. Ito lang ang malagkit na ginamit ko na malakas na nagbubuklod sa PLA sa tela at katad.

Hakbang 4: Hakbang 4: Ipunin ang Elektronika

Paggamit ng matibay na filament, i-print ang Body.stl Nangangailangan ito ng materyal sa suporta.

Ipatupad ang circuit na tinukoy sa eskematiko. Nais kong makapagbigay ng mas mahusay na patnubay para sa hakbang na ito, ngunit hindi ako nakahanap ng isang mahusay na utility sa diagram ng mga circuit ng stripboard. Sa ilang mga punto, papalitan ko ito ng isang pasadyang PCB.

Kakailanganin mong buuin ang pangunahing board sa isang piraso ng perfboard 36mm x 46mm, na may isang ginupit para sa Teensy. Magiging masikip ito.

Ang vibrating motor at ang driver circuit ay umaangkop sa kaliwang kompartimento, at ang Bluetooth Mate ay umaangkop sa tamang kompartimento. Lahat ng iba pang mga bahagi - ang Teensy, baterya, tagakontrol ng singil, at iba pang electronics - magkasya sa gitnang kompartimento.

Kapag nakumpirma mo na ang magkasya, maghinang ng mga sensor ng Hall at IMU sa pisara.

Suriing lubusan ang lahat ng electronics bago sumulong!

Hakbang 5: Hakbang 5: Pangwakas na Assembly

Paggamit ng matibay na filament, i-print:

• 1x Nameplate.stl
• 2x Cosmetic Plate.stl
• 1x Nangungunang Plate.stl
• 1x Power Switch

Wala sa mga bahagi na ito ang nangangailangan ng mga materyales sa suporta.

Paggamit ng nababaluktot na filament, i-print:

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

Ang mga sangkap ng Strap ay nangangailangan ng materyal na suporta. OK kung ang kanilang pagtanggal ay nag-iiwan ng madulas na ibabaw - ang mga sinusuportahang lugar ay nakatago sa loob ng katawan ng pulso.

Magpasok ng isang 2.5mm nut sa bawat isa sa apat na pockets sa paligid ng gitnang kompartimento. Mag-apply ng isang maliit na halaga ng contact semento sa bawat kulay ng nuwes upang hindi ito mahulog.

Ipunin ang guwantes:

1. Gumamit ng Zap-a-Gap o ibang de-kalidad na pandikit na cyanoacrylate upang mai-mount ang Nameplate at Cosmetic Plates sa Nangungunang Plate. Payagan ang pandikit na magpagaling.
2. Ilagay ang Power Switch papunta sa switch ng SPDT.
3. I-mount ang Nangungunang Plate. Dapat itong pumutok sa lugar. Mag-ingat na gabayan ang mga wires ng Hall at IMU sensor sa kanilang mga channel at maiwasang makatawid o magkurot.
4. Mag-install ng apat na 6mm M2.5 na turnilyo sa apat na butas sa paligid ng Nameplate. Dapat nilang ipagsama ang mga mani na na-install mo nang mas maaga.
5. I-thread ang Loop papunta sa Buckle Strap.
6. Ipasok ang mga elemento ng Strap sa mga bingaw sa mga gilid ng pagpupulong ng pulso. Gamitin ang natitirang mga tornilyo at mani upang mai-secure ang mga ito. Ang kaliwang bahagi ay mas makapal kaysa sa kanang bahagi at nangangailangan ng mas mahahabang 8mm na mga tornilyo.
7. Kumpleto na ang iyong Somatic glove!

Hakbang 6: Ano ang Susunod?

Ang proyektong Somatic ay isang pag-unlad na ginagawa. Ang layunin ay upang makakuha ng mga sample ng bawat titik, kaya ang isang modelo ng TensorFlow Lite na tumatakbo nang lokal sa guwantes ay maaaring makakita ng sulat-kamay. Malayo pa rin ito, ngunit maaari mong mai-install ang ibinigay na firmware upang mag-stream ng data pabalik sa isang computer sa pamamagitan ng Bluetooth o USB.

Ang utility ng pagsasanay ay ganap na gumagana at maaaring mabilis na makakuha ng maraming mga kilos sa pagsubok. Sa madaling panahon, idaragdag ko ang kakayahang sanayin ang isang neural network laban sa nakolektang data, at ihatid ang modelo sa guwantes.

Salamat sa pagsunod! Hindi ako makapaghintay upang makita kung saan mo dadalhin ang Somatic na proyekto.