Королевская битва нейроботов: Hexbugs, контролируемые мышцами: 7 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

В этом руководстве показано, как использовать данные EMG, передаваемые через оборудование OpenBCI и графический интерфейс OpenBCI, для управления действиями Hexbug. Боевые возможности этих шестнадцатеричных жуков можно будет контролировать с помощью ваших собственных мышц, и вы сможете участвовать в битвах с шестнадцатеричными жуками по своему усмотрению!

Полезные фоновые навыки:

• Знание программирования на Arduino или C

  Основы Arduino

• Как настроить комплект оголовья OpenBCI с Cyton или Ganglion

  Это поможет вам настроить и начать работу с досками OpenBCI

• Потоковая передача данных EMG с помощью OpenBCI

Некоторые базовые знания о данных ЭМГ

Запасы

• Аппаратное обеспечение

  • Компьютер, отвечающий требованиям к системе с графическим интерфейсом пользователя.
  • Двойной набор Hexbug 2.0
  • Пенные твердогелевые электроды для ЭМГ / ЭКГ (30 в упаковке)
  • Кабели с защелкивающимися электродами для ЭМГ / ЭКГ
  • Плата OpenBCI Cyton (500 долларов США) или Ganglion Board (200 долларов США)
  • 20 соединительных кабелей типа папа-папа
  • Макетная плата
  • Резисторы 10 x 10 кОм
  • Arduino Genuino Uno
  • Дополнительные 5 светодиодов (для подключения для отладки)

• Программное обеспечение

  • OpenBCI GUI
  • IDE Arduino
  • Предоставленный код

• Руководства по началу работы с OpenBCI

  • OpenBCI GUI
  • Ганглион или Цитон

Шаг 1. Припаяйте перемычки к контроллеру

1.1 Снимите крышку контроллера

Подденьте прозрачный пластиковый корпус, вставив плоскую отвертку или другой инструмент в четыре фиксатора контроллера. Держитесь за сдвижной переключатель каналов и сам корпус. Все остальные кнопки можно выбросить.

Снимите приклеенные кнопки и выбросьте их. Также отпаяйте кнопку «Fire» и выбросьте.

1.2 Пайка перемычек

Затем припаяйте каждый из перемычек «папа-папа» к маленьким внутренним кругам, где были кнопки вперед, назад, влево и вправо. Также припаяйте соединения к снятому пожарному кабелю и контакту заземления слева от него.

1.3 Установите на место крышку контроллера

С помощью ножниц или универсального ножа отрежьте от прозрачной пластиковой крышки кусочки, которые могут мешать положению соединительных кабелей, и установите ее на контроллер, удерживая переключатель каналов в этом положении.

Мы повторно используем крышку, чтобы скользящий переключатель каналов оставался в контакте с токопроводящими участками на плате.

Шаг 2: Создайте макетную плату и подключите контроллер

Восстановите настройку, как показано выше.

Объяснение:

2.1 Размещение контактов контроллера на макетной плате

Каждая команда будет расположена в отдельной строке. Поместите каждую булавку в отдельный ряд во внутренней части макета. Сверху вниз, они должны быть в следующем порядке: «Вправо», «Влево», «Вперед», «Огонь».

2.2 Добавление резисторов

Вставив эти контакты, добавьте резистор 10 кОм, соединяющий две стороны макета. Это исправляет количество тока, идущего к каждому выводу, что позволяет ошибке работать правильно.

2.3 Добавление светодиодов проверки ошибок

Для визуализации на этом этапе мы также можем добавить светодиод. Анод светодиода должен находиться на одной линии с управляющим контактом и резистором, а катод - на отдельной линии макета. Подключите другой резистор от линии катода к земле макета. Обратите внимание, что этот шаг не является обязательным, но может помочь устранить любые ошибки в цепи.

2.4 Подключите настройку к Arduino

Наконец, добавьте еще один соединительный кабель, чтобы подключить каждую строку к контакту Arduino. Важно, чтобы они соответствовали следующим образом:

3 - Огонь 4 - Нападающие 5 - Влево 6 - Вправо

Шаг 3. Тестирование с потоковой передачей синтетических данных

3.1 Загрузить образец кода на плату

После загрузки предоставленного нами кода откройте его в Arduino. Подключите плату к ноутбуку и обязательно выберите его в качестве порта в раскрывающемся списке Инструменты. Затем загрузите свой код на плату Arduino.

3.2 Открытая синтетическая потоковая передача

Для этого примера подойдут 8 каналов. Нажмите «Start System», чтобы продолжить.

После открытия графического интерфейса отключите каналы 6-8.

3.3 Настройка сетевого виджета

Откройте и настройте виджет сети, как показано на рисунке, в последовательном режиме. Мы хотим, чтобы тип данных был «EMG».

Также обратите внимание, что скорость передачи в нашем скетче Arduino составляет 57600, поэтому мы выбираем 57600 в раскрывающемся списке Baud.

Убедитесь, что вы выбрали правильный порт для Arduino. Это тот же порт, который мы использовали для загрузки скетча в Arduino. Если вы используете Mac / Linux, он должен быть помечен как «usbmodem» - в отличие от платы OpenBCI, которая будет помечена как «usbserial».

Убедившись, что вся информация верна, нажмите «Старт»!

3.4 Запуск тестов

Поскольку управлять синтетическими данными намного сложнее, настройте параметры в виджете EMG до тех пор, пока квадраты не станут достаточно изменчивыми, чтобы пройти пороговое значение, указанное в коде. Если этого недостаточно, возможно, в ваших интересах изменить пороговое значение в коде и повторно загрузить его на свою доску.

Также может помочь отключение всех каналов, кроме одного, и проверка каждой команды одну за другой, чтобы убедиться, что все они делают то, что должны делать. Убедившись, что все работает хорошо, можно переходить к реальным данным.

Шаг 4: Настройте плату и электроды OpenBCI

Это может происходить в двух направлениях: один человек управляет всеми 5 командами или несколько человек контролируют разные команды каждый. Это позволит дифференцировать способ, которым это делается.

Вариант А. Все пять команд контролирует один человек

Просто следуйте инструкциям в этом руководстве по настройке EMG из документации OpenBCI здесь.

Вариант Б: несколько человек управляют разными командами

Следуйте инструкциям по настройке EMG на веб-сайте OpenBCI, но с одним изменением: несколько площадок должны быть соединены вместе.

Для этого отрежьте около 3 дюймов штыревых проводов и конец одного штыревого штыревого провода и удалите дюйм резины с концов, чтобы обнажить провода внутри. Повторите это для необходимого количества мужских проводов, чтобы обеспечить каждому человеку индивидуальное заземление. Соедините эти открытые концы вместе и поместите их в кусок термоусадочной трубки.

Шаг 5. Подключитесь к реальным данным

Теперь вернитесь в главную страницу GUI и выберите LIVE (из Cyton) или LIVE (из Ganglion) - в зависимости от используемой вами платы - в качестве источника данных.

Отсюда откройте виджет EMG и виджет сети и начните потоковую передачу точно так же, как и раньше. Теперь данные должны передаваться из вашего живого ввода!

Шаг 6: Битва

Теперь, когда все настроено, вы готовы к битве. Если были созданы две настройки, вы можете использовать элементы управления для битвы.

Обратите внимание, что роботов следует включать по одному, чтобы гарантировать, что сигналы собираются из двух уникальных источников.

У каждого шестнадцатеричного жука есть три жизни, и после того, как все они пройдут, просто нажмите кнопку питания, чтобы сбросить счет.

Получайте удовольствие и сражайтесь!

Шаг 7. Устранение неполадок - код управления с клавиатуры

Если у вас возникли проблемы с настройкой вашей платы и вы хотите управлять ею, используя только ввод с клавиатуры, загрузите этот код, чтобы использовать встроенный последовательный монитор Arduino для управления вашей схемой. Это позволит вам изолировать каждое действие и определить, связана ли проблема с физической настройкой Arduino или с данными.