Difference between revisions of "MedTechDIY20 Team Eehhh"

Revision as of 13:59, 4 February 2020

Team

Teammitglieder

• 

  Christof Lustenberger

• 

  Jan Kipfer

• 

  Tobias Kipfer

Abstract

Die Blockwoche Medizintechnik DIY 2020 fand vom 03. bis 08.02.2020 statt. Darin wird der Ansatz des Do It Yourself (DIY) auf verschiedene Bereich angewandt. Das Ziel dieser Blockwoche ist es, komplexe Schaltungen und Geräte zu verstehen und mit einfachen Komponenten zu bauen. Dabei wird Wert darauf gelegt, dass auch eigene Ideen in der Gruppe entwickelt werden können. Wir wurden in Gruppen mit jeweils 3 oder 4 Mitgliedern zugeteilt. Es wurde darauf geachtet, dass in jeder Gruppe mindestens ein Medizintechnik- Student ist, damit das Fachwissen aus den Bereichen Medizintechnik und Maschinenbau interdisziplinär verwendet werden kann.

Reflektion zu Pflichlektüre

Artikel

Biotechnology for All / DIY in bioanalytics

Seit wenigen Jahren spricht man auch in der Biotechnologie vermehrt von "Open-Source" und "Do-it-yourself". Dies bedeutet, dass nicht nur in speziell ausgerüsteten Labors von Hochschulen und Forschungszentren geforscht wird, sondern auch private Personen in diesen Bereichen aktiv sind. Im Text "Biotechnologie für alle" ist beschrieben, wie Personen ihre Küche, Badzimmer oder die Garage kurzerhand in ein Labor umfunktionieren und dabei verschiedenste Laborgeräte und Hilfsmittel mit einfachsten Mitteln selber herstellen.

Wir finden die Idee des "Open-Sourcing" super. Heut werden auch z.B. Krankheitssymptome gegoogelt, um beim Artzt eine gewisse Vorahnung zu haben. Wieso sollen dann nicht auch Anleitungen und Programme für Spezialgeräte im Netz zu finden sein? Denn auch Erfinder und Forscher mit kleinem Budget können grosse Entdeckungen machen.

Die gesamte Broschüre ist hier zu finden: "Biotechnologie für alle"

The Art of Free and Open Science

Dieser Text ist ein Interview mit Marc Dusseiller zu hackteria.org und seiner Arbeit in diesem Bereich. Das Interview dreht sich um die Philosophie von hackteria und ähnlichen Projekten. Die Arbeit von hackteria ermöglicht es auf eine einfache Weise, die Wissenschaft für Menschen zugänglich zu machen, welche keinen Zugang zu teuren Laborgeräten haben. Die Projekte und erkentnisse werden in einem eigenen Wiki dokumentiert und sind so für die ganze Welt zugänglich. Die angebotenen Workshops richten sich an alle Interessierten; Kinder, Ingenieeure, Künstler, etc. Dies hilft den Graben zwischen Wissenschaft und Alltag zu verkleinern. Für die Zukunft hofft Marc, dass mit mehr eigener Erfahrung zu Wissenschaft das thema Wissenschaft entmisthifiziert werden kann und die Menschen beginnen ihre Probleme selber und auf eine eigene Art zu lösen.

Das ganze Interview ist hier zu finden: "Interview mit Marc Dusseiller"

Videos

How to control someone else's arm with your brain

Im Video "How to control someone else's arm with your brain", stellt Greg Gage ein Projekt der Backyard Brains vor. Durch ein Arduino und ein von ihnen entwickelten Shield, lässt sich der Arm einer anderen Person steuern. Mit drei Elektroden wird der Nervenimpuls am Unterarm abgegriffen und der selbe Impuls am Arm der anderen Person auslöst. Faszinierend ist das die Testperson den Arm selber heben muss. Durch einwirken einer Drittperson, die den Arm extern anhebt, funktioniert es nicht.

Es ist beeindrucken, dass etwas so komplex scheinendes, so einfach umgesetzt werden kann.

What is Open Source explained in LEGO Das Video "What is Open Source explained in LEGO" beschreibt, dass der Begriff "Open-Source" nicht nur einen Bezug zur Software hat, sondern auch in der Öffentlichkeit eine grosse Rolle spielt. Wenn beispielsweise ein Rennfahrer darüber spricht, wie eine Kurve gefahren werden soll, um möglichst schnell zu sein, steht die Quelle allen zur Verfügung. Den anderen Fahrern steht danach immer noch die Wahl, ob sie dies adaptieren oder anpassen.

Wir sind der Meinung, dass viel mehr "Open-Sourced" sein sollte, da nicht immer zwingend ein Spezialist für eine Aufgabe beauftragt werden muss. Denn oft ist die grundsätzliche Arbeit trivial , es fehlt aber das Know-How dafür. Die teuren Spezialisten können immer noch hinzugezogen werden, falls das Problem nicht in Eigenregie gelöst werden konnte.

You can learn Arduino in 15 minutes Dieses kurze Einführungsvideo erklärt in etwas mehr als 15 Minuten das nötige Wissen, zu der Technik und Verwendung von Arduinos. Dabei wird sehr gut erklärt, was ein Arduino ist, was die wichtigsten Komponenten sind und für was man ein Arduino alles gebrauchen kann. Die Software ist sehr einfach zu bedienen und es braucht nur wenige Schritte um ein Programm laufen zu lassen. Dank dem opensource Ansatz und der grossen Community gibt es viele Programme, die einfach übernommen werden können. Programmierkenntnisse sind dabei nicht notwendig. Sobald aber eine spezielle Funktion benötigt wird, ist programmieren nicht mehr vermeidbar. Wie ein eigenes Programm erstellt werden kann wird in diesem Video nicht erklärt. Dies wäre auch etwas ambitioniert für die kurze Dauer des Videos.

Simplicity: We know it when we see it

Die Kernaussage des Videos "Simplicity" ist es, dass man beim Erstellen eines Prototyps darauf achten sollte, dass man ihn so einfach wie möglich hält aber nicht einfacher. Manchmal ist es besser Prototypen für einzelne Funktionen zubauen. In der Programmierung spricht man von Modularisierung.

Why toys make good medical devices

Spielzeuge können einiges mehr als nur Kinderherzen schneller schlagen lassen. Im Video "Toys" ist zu sehen, wie mithilfe von Kinderspielzeug einfache Anwendungen eines Medizinproduktes umgesetzt werden.

Die Herstellung von kostengünstigen Medizinprodukte ist wichtig. Denn nicht überall auf der Erde kann man auf hochkomplexe Materialien und Herstellungsmethoden zurückgreifen.

Einleitung

In diesem Abschnitt wird das Modul kurz beschrieben, die Location vorgestellt und die Ziele des Kurses in wenigen Worten erklärt.

Modulbeschreibung

Die Blockwoche Medizintechnik DIY verbindet Anwendungen der Medizintechnik mit Do It Yourself (DIY) Ansätzen. Den Studenten wird viel Freiheit zum Experimentieren und Ausprobieren gewährt. Um das eigene spezifische Fähigkeiten mit den anderen Kursteilnehmern zu teilen, wird ein Teil der Blockwoche in Skill -Share Sessions gearbeitet. Das bedeutet, dass die Studierenden einander in kurzen Einführungskursen einblicke in komplexe Themen geben, in denen sie privat oder beruflich bereits Erfahrungen gesammelt haben.

Die Studierenden entscheiden selbst an welchen kreativen Projekten sie in Teams arbeiten wollen. Dadurch wird das tiefere Verständnis von Medizintechnischen Geräten durch einen interdisziplinären und selbstgesteuerten Zugang gefördert. Zudem erfahren die Teilnehmer eine Einführung ins FabLab, wo die verschiedenen Geräte wie Lasercutter, 3D Druck oder Portalfräsen vorgestellt werden. Basierend auf verschiedenen elektrophysiologischen Messmodulen (EMG, EKG, EOG, EEG) entwickeln die Studierenden im Team innovative Produktideen. Die ersten Prototypen werden mit einfachsten Mitteln hergestellt und getestet.

Das FabLab

Das erste FabLab wurde von Neil Gershenfeld am Massachusetts Institute of Technology (MIT) im Jahre 2002 als Studiengang unter dem Titel "how to make almost anything" ins Leben gerufen. Seitdem entstehen FabLabs auf der ganzen Welt, auch in Entwicklungsländern, und tragen dort zum technologischen Fortschritt bei. Zum weltweiten FabLab-Netzwerk gehören bereits über 500 Labs.

Was ist ein FabLab?

Das Konzept eines FabLabs ist es, mithilfe von High-Tech-Maschinen innerhalb von kurzer Zeit Prototypen für verschiedenste Anwendungen herzustellen. Diese Prototypen können für Firmen oder auch für Privatpersonen verwendet werden. Wie oben erwähnt entstehen FabLabs überall auf der Welt. Im weltweiten Netzwerk tauscht man sich über Kontinente hinweg aus und teilt so Erfahrungen, Fragen und Ideen mit anderen Spezialisten aus. Das FabLab Luzern ist ebenfalls Teil dieses Netzwerkes. Das luzerner FabLab ist an der Hochschule Luzern angegliedert und erbringt gewisse Leistungen für diese. Gleichzeitig ist es aber öffentlich zugänglich für alle Personen, die von den Maschinen und Möglichkeiten profitieren möchten.

Bezug zum Modul

Die Blockwoche fand mehrheitlich im FabLab Luzern statt. Desweiteren standen zusätzlich diverse Räume der HSLU zur Verfügung. Der Hauptgrund für diesen Standort ist sicherlich der "Do it your selfe" Gedanken, der in diesem Raum grossgeschrieben wird. Zudem stehen im FabLab zahlreiche moderne Herstellungsmaschinen wie Laserprinter und 3D-Drucker zur Verfügung.

Ziele

Während der Arbeit sollen verschiedene Ziele verfolgt werden. Diese werden in die drei Kategorien Fachkompetenzen, Methodenkompetenzen und Sozialkompetenzen eingeteilt.

Fachkompetenzen

Es sollen kreative Konzepte generiert und entwickelt werden. Die Ideen sollen an der Schnittstelle von Technik und Medizin angegliedert sein. Dafür sollen die Möglichkeiten der Digitalen Fabrikation bei der Entwicklung von Prototypen eingesetzt werden. Die zu benötigenden Informationen und Unterlagen zur Erstellung der Arbeiten müssen selbständig recherchiert, dokumentiert und ausgewertet werden.

Methodenkompetenzen

Probleme innerhalb des Kreativprozesses sollen selbständig in Gruppen bearbeitet und gelöst werden. Der Zusammenhang zwischen menschlicher Anatomie/ Physiologie und Technik soll verstärkt gesucht und bei der Bewertung von Lösungen hinzugezogen werden. Ein wichtiger Punkt ist zudem, dass spezifische Bedürfnisse und technische Problemstellungen erkannt und bearbeitet werden können.

Sozialkompetenzen

Die Lerninhalte sollen von den Studierenden selbstständig erarbeitet und vertieft werden. Es ist wichtig, dass jedes Teammitglied Selbst- und Fremdverantwortung übernimmt. Die Prozesse der Entscheidungsfindung sollen im Team effizient und konstruktiv gestaltet werden. Wichtig ist, dass die erarbeiteten Grundlagen und Konzepte verständliche kommuniziert werden.

Inputs

Wiki Nutzung

Das Wiki ist auf derselben Software basierend wie Wikipedia. Die gesamte Dokumentation der DIY-Woche wird hier festgehalten. Der erste Input befasste sich mit der Benutzung des Wikis. Dabei wurde den studierend beigebracht wie man Titel und Untertitel macht und das Wiki mit Texten, Fotos und Videos befühlt. Weitere Funktionen und Anwendungen müssen selbst erarbeitet werden.

FabLab Einführung

Am Nachmittag des zweiten Tages erhielten die Studenten eine Einleitung in das FabLab. Diese wurde von den Dozenten und den FabLab-Managern durchgeführt. Hauptsächlich ging es um die Anwendung der 3D-Drucker und der Lasercutter. Zusätzlich erhielten die Studierenden eine Anleitung zur Nutzung der Maschinen im FabLab Luzern.

Skillshare

Angebot Team Eehh - Photoshop/Gimp Einführung

Teilgenommene Skillshares

Experiments

Hack 0 - Backyard Brains

Dieser erste Hack war vorgegeben und verwendet ein Arduino Uno mit verschiedenen DIY SpikerShields von Backyard Brains.

Muscle SpikerShield

Mit diesem Shield können die Muskelströme abgefangen und digitalisiert werden. Zusätzlich kann dieses Signal weiterverwendet werden um eine Maschine oder den Muskel einer anderen Person zu steuern.

Das Kit kommt als Bausatz und muss zuerst zusammengebaut werden. Wir sind keine Elektrotechniker aber mit der Bauanleitung als PDF und etwas Fingerspitzengefühl zum Löten war das Shield schnell und auch korrekt zusammengebaut. Die Anleitung ist ausführlich und leitet den Zusammenbau schrittweise an. Eine Beschriftung der einzelnen Komponenten auf den Bildern haben wir allerdings vermisst.

Test blabla

Heart and Brain SpikerShield

Dieses SpikerShield läuft zwar, aber die Anzeige der Herzfrequenz und der Kurve in der zugehörigen Software funktioniert nicht zuverlässig. Die angezeigte Herzfrequenz lag bei fast 500Hz. Mit einem Schieber konnte man zwar die Empfindlichkeit einstellen, die Angezeigten Kurven stimmten aber nicht mit der Realität überein.

Hack 1

Hack 2

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