Difference between revisions of "MedTechDIY20 Team HustlerzZ"
(→Versuchsaufbau) |
(→Wer sind wir?) |
||
| Line 14: | Line 14: | ||
* '''Marco Schöni''': Chef-Löter | * '''Marco Schöni''': Chef-Löter | ||
| − | Die Bandenmitglieder haben nebst der gemeinsamen Teilnahme an der [[MedTech-DIY]]-Blockwoche weitere gemeinsame Nenner, wie das Maschinentechnikstudium, Interesse am Lötverfahren und an einfachen Life-Hacks. | + | Die Bandenmitglieder haben nebst der gemeinsamen Teilnahme an der [[MedTech-DIY]]-Blockwoche weitere gemeinsame Nenner, wie das Maschinentechnikstudium, Interesse am Lötverfahren, die Winnipeg Jets (Eishockey) und an einfachen Life-Hacks. |
== Vorbereitung == | == Vorbereitung == | ||
Revision as of 16:49, 6 February 2020
Contents
Einleitung
Das Modul MedTech-DIY vermittelt medizintechnische Anwendungen mit dem Do It Yourself Gedanken. Mit einem selbst aufgebauten Muscle SpikerShield kombiniert mit dem Arduino werden im interdisziplinären Stil verschiedene Experimente und Projekte durchgeführt. Dadurch soll vor allem die Zusammenarbeit und der Wissenaustausch zwischen den Studenten und Gruppen gefördert werden. Es wird verlangt, dass die einzelnen Gruppen selbstständig und experimentierfreudig Projekte erarbeiten. Der Spassfaktor soll dabei nicht zu kurz kommen.
Die Blockwoche findet hauptsächlich im FabLab der Hochschule Luzern statt. Der Standort bietet optimale Bedingungen für die digitale Fabrikation von Prototypen. Weitere Räume für Besprechungen, Skill Share Sessions oder als Rückzugsort stehen zur Verfügung.
Wer sind wir?
Die "HustlerzZ" wurden im Rahmen der MedTech-DIY-Blockwoche gegründet und bestehen aus folgenden Mitgliedern:
- Thomas Binggeli: Chef-Laune
- Robin Durrer: Chef-Brain
- Manuel Omlin: Chef-Coder
- Marco Schöni: Chef-Löter
Die Bandenmitglieder haben nebst der gemeinsamen Teilnahme an der MedTech-DIY-Blockwoche weitere gemeinsame Nenner, wie das Maschinentechnikstudium, Interesse am Lötverfahren, die Winnipeg Jets (Eishockey) und an einfachen Life-Hacks.
Vorbereitung
Das Team hat sich intensiv mit den Pflichttexten und Videos im Vorfeld der Blockwoche auseinandergesetzt. Einige interessierten sich besonders für ein Video, welches einen simplen Aufbau zeigt mit dem eine Person die Faust einer mit ihr verkabelten Person bewegen kann. Es löste schon in der Kaffeepause des ersten Kurstages grosse Diskussionen zwischen den Mitgliedern aus, welche nebst den grossen Benefits einer solch ähnlichen Erfindung bis weit in die Datenrechte und den Angriff von Robotern auf die Menschheit reichte.
Journal
Montag
Am Montagmorgen wurden wir von Marc, Urs und Christian im FabLab der Hochschule Luzern für die Blockwoche Medizintechnik DIY (Do It Yourself) empfangen. Mit einer kleinen Präsentation haben sie uns den Gedanken von DIY und DIWO (Do It With Other) näher gebracht. Während wir ihre Arbeitsreisetaschen durchwühlen konnten, hat sich die ganze Klasse gegenseitig vorgestellt und wurde in Arbeitsgruppen unterteilt. Der erste Schritt war, einen geeigneten Arbeitsplatz bzw. ein Labor einzurichten in dem wir diese Woche unsere Projekte optimal durchführen konnten. Der erste Block Hack 0 hat dann sogleich gestartet. Alle sieben Gruppen erhielten ein Arduino uno mit einem Muscle SpikerShield von Backyard Brains. Nach einer Schritt-für-Schritt Anleitung wurde das SpikerShield mit Widerständen, Kondensatoren, Schalter, LED`s etc. bestückt. Verbunden mit dem Arduino und der passenden Software konnten mittels EMG-Elektroden am Arm die LED`s angesteuert werden. Am Schluss vom Tag erhielter wir noch eine Einführung in das Wiki.
Dienstag
Der Morgen hat mit der Einteilung der #Skill Share Sessions gestartet. Jeder Teilnehmer hat auf einem Board aufgeschrieben welche Skills er vermitteln kann und welche er gerne von den anderen lernen möchte. Die Angebote und Anfragen wurden themenweise zusammengefasst und auf die Gruppen und Dozenten aufgeteilt. Am Mittwoch werden die Themen von den verschiedenen Gruppen an den interessierten Personen vorgestellt. Den restlichen Morgen und Nachmittag haben wir für den Hack 0 und weitere Experimente zur Verfügung bekommen.
Am späteren Nachmittag hat jedes Team kurz seine bisherige Arbeiten und Probleme vorgestellt. Das gab die Möglichkeit sich auszutauschen, bekannte Probleme zu besprechen und Erfahrungen zu teilen. Anschliessend bekam wir einen #Input in das 3D-Drucken und das Laserschneiden. Der Abend wurde mit einem Apero gestartet und einem ganz speziellen Konzert abgerundet. Der Musiker erzeugte mit über 2 Millionen alten Steinen über Piezoelektrische Sensoren Musik.
Mittwoch
Um 9:00 Uhr startete die erste von vier Skill Share Sessions. Unter anderem besuchten unsere Gruppenmitglieder Einführungskurse zum Arduino, Photoshop/Gimp, einfacher akkustischer Diagnostik und der Zombie Apocalypse. Unser Team hat selber ebenfalls eine Skill Share Session geleitet. Ziel war es einen Crashkurs zum Thema Medizintechnik zu geben. Den restlichen Nachmittag konnten wir für den Hack 1 nutzen.
Donnerstag
Der Donnerstag startete mit einem freien Zeitfenster für weitere Experimente. Vor dem Mittag wurden nochmals alle bisherigen Experimente vorgestellt. Gewisse Prjokte waren schon sehr weit vorgeschritten und zum Teil Prototypen vorhanden. Es wurde bereits ein Dog Brettspiel, eine Lampe mit Lichtsensor, ein Fahrzeug und vieles mehr entwickelt. Zu diesem Zeitpunkt mussten sich die verschiedenen Gruppen entscheiden, ob sie ein neues Projekt in Angriff nehmen oder das bisherige Projekt ausarbeiten möchten.
Nach dem Mittag hat Christian ein Vortrag über seinen Werdegang gehalten und den DIY Ansatz in der Medizintechnik. Sehr eindrücklich waren seine Geschichten von seiner Zeit im Medizin Studium als er in Afrika gearbeitet hatte. Er hat gezeigt, dass auch mit wenig Geld, Selbstorganisation und genug Willen so einiges erreicht werden kann.
Den restlichen Nachmittag konnten wir wieder an unserem Projekt arbeiten. Da wir uns mit dem bisherigen Projekt sehr schwer getan haben, haben wir uns entschieden dieses weiter zu führen. Das Hauptproblem lag noch bei der Displayanzeige. Dieses hatte keinen eigenen Mikrocontroller und muss kompliziert über das arduino gesteuert werden. Unser Projekt ist ein Eishockeyfeld bei dem zwei Figuren über einen Servomotor gesteuert werden sollen. Dazu kann der Punktestand über Knopfdruck auf einem Display angezeigt werden.
Freitag
Samstag
Input
Um unsere eingene Experimente durchzuführen, haben wir eine kleine Einführung zum Laserschweissen und 3D-Drucken erhalten. Das ermöglichte uns für die folgenden Tagen schnell und zuverlässig Prototypen aufzubauen.
Laserschneiden
Beim Laserschneiden gilt die Materialwahl zu beachten. Hauptsächlich werden MDF, Acryl-Glas (PMMA), Pappelsperrholz, Hartsperrhölter, Wellkarton, Leder, Stoffe und Gummis verwendet. Als Faustformel gilt, Kunststoffe mit "C" in der Bezeichnung wie z.B. PVC dürfen nicht verwendet werden! Chlorhaltige Materialien bilden beim Schneiden mit Wärme Salzsäure. Weiter können keine Metalle, GFK/CFK und Materialien über 15 mm Dicke geschnitten werden. Je nach Material wird das Rohmaterial in den Dicken 3 - 10 mm angeboten.
Zur Verfügung stehen drei verschiedene Schnittarten. Es wird zwischen Schneiden, also durchgehendes Trennen, Ritzen für Markierungen und Gravieren z.B. für Bilder unterschieden. Für die drei Bearbeitungsverfahren gibt es für jedes Material Richtwerte für die Geschwindigkeit und Leistung des Lasers.
Die zu bearbeitende Geometrie muss als Vektordatei vorhanden sein. Vorzugsweise soll die Datei im DXF Format vorhanden sein. Die genau Maschinennutzung, das Einrichten und das Kalibrieren kann der Anleitung entnommen werden. Für Unterstützung stehen die Assistenten im FabLab zur Verfügung.
Laserschneiden im Selbststudium
3D-Druck
Beim 3D Drucken besteht die Möglichkeit eigene CAD Modell drucken zu lassen oder direkt aus einer riesigen Bibliothek von thingiverse zu downloaden. Als Druckmaterial wird PLA verwendet und ist in verschiedenen Farben vorhanden. Die Konstruktionsrichtlinien und Einstellungsmöglichkeiten sind in der Anleitung von FabLab zu finden.
Experimente
Experiment 1
Wie bereits erwähnt, haben wir ein Arduino uno mit einem Muscle SpikerShield von backyardbrains erhalten. Das Ziel war es, die Komponenten und die Software richtig aufzubauen und den Elektronenstrom der Armbewegung aufzunehmen.
Versuchsaufbau
Für den Versuch wurden folgende Module verwendet:
Mittels der Anleitung von Backyard Brains v2.11 konnte als erstes das Board aufgebaut werden. Neben kleineren Problemen wie abgeschnittenen Pins haben wir diese Aufgabe gut gemeistert. Nun konnte das Muscle SpikerShield auf das Arduino gesteckt werden und das nötige Programm heruntergeladen werden.
Versuchsdurchführung
Für diesen Versuch wurden insgesamt drei Elektroden an einem Gruppenmitglied angebracht. Zwei Elektroden wurden am Oberarm und eine Elektrode an der Hand befestigt. Nun war es möglich die elektrischen Siganle vom Hirn zum Arm mit den LED`s zu visualisieren. Je nach Bewegung und Kraftaufwand leuchten die LED`s von grün über gelb bis hinzu rot. Über einen Regulator kann die Intensität der LED`s eingestellt werden. Wird der Arm wieder entlastet, löschen die Lichter.
Arduino und Muscle SpikerShield
Experiment 1
Experiment 2
Da uns das erste Experiment sehr fasziniert hat, wollten wir direkt auf diesem aufbauen. Ziel war es eine Greifprothese über die Armbewegung zu steuern. Zusätzlich haben wir noch einen LED Ring angesteuert.
Versuchsaufbau
Für den Versuch wurden folgende Module verwendet:
- Arduino Uno
- Heart and Brain Spiker Shield (Backyard Brains)
- Elektroden
- Greiferprothese mit Servoantrieb
- NeoPixel RGB LED Ring (Adafruit)
Versuchsdurchführung
Für dieses Experiment haben wir eine Greiferprothese verwendet, die wahrscheinlich innerhalb einer vergangenen MedTech Blockwoche entwickelt wurde. Die Anleitung zum diesem Projekt ist ebenfalls auf Backyard Brains zu finden. Mit dem passenden Programm für das Arduino war das Experiment kein Problem mehr. Mit der richtigen Einstellung der Sensivität, war es sogar möglich halbvolle PET-Flaschen gefühlsvoll anzuheben.
Mit dem neuen Programm war es auch kein Problem den LED Ring anzusteuern.
Experiment 3
Aus mehreren Ideen haben wir uns entschieden ein Spiel zu entwickeln. Genauer gesagt wollten wir ein Eishockey Spiel entwerfen. Dabei sollten zwei Figuren über jeweils einen Servomotoren angesteuert werden können um auf dem Spielfeld zu versuchen ein Tor zu erzielen. Der Punktestand soll dabei auf Knopfdruck auf einem Display angezeigt werden können.
Versuchsaufbau
Für den Versuch wurden folgende Module verwendet:
Das Spielfeld wurde zweiteilig im CAD konstruiert und anschliessen mit der Laserschneidanlage hergestellt. Zum einen wurde eine Grundplatte benötigt um die beiden Spieler mit dem Antrieb zu befestigen und die ganze Elektronik zu versorgen. Der Spielbrettrand wurde aus einem langen Band gebogen und auf die Grundplatte gesteckt.
Die beiden Spieler werden wie erwähnt über einen Servomotor bewegt. So kann der Ball ins gegnerische Tor geschossen werden. Der Servomotor wird wie bei den vorherigen Experimenten über die Armbewegung, also die Muskelkraft, angesteuert. Beim Display das auf Knopfdruck den Punktestand zeigen soll, hatten wir bei der Programmierung Probleme. Wir hatten Mühe das programm für die Taster richtig zu schreiben, da nur noch ein Display ohne integrierten Mikrocontroller vorhanden war. Dadurch entstand auch ein ziemlich grosser Kabelsalat wie auf dem Bild zu sehen ist.
Versuchsdurchführung
Ziel der Skill Share Sessions ist es, Wissen mit anderen Personen zu teilen. Jede Gruppe hat dabei seine eigenen Skills, bereits vorhanden oder angeeignet, den anderen Gruppen vorgestellt. Unsere Gruppe hat einen Crashkurs zum Thema Medizintechnik gegeben:
Team HustlerzZ Medizin-Crashkurs
Jedes einzelne Teammitglied hat während dem Morgen auch andere Skill Share Sessions besucht. Diese waren zum Teil sehr interessant und spannend. Folgende Sessions haben wir besucht:
Autonomes Nervensystem und das Hören in der Medizin
Inspiriert von der Skill Share Sessions Mentalität haben wir Schokolade gekauft und für alle im FabLab bereit gestellt. Im Verlauf der Woche haben sowohl Studenten als auch Dozenten immer wieder gerne bei uns genascht. Im Angebot hatten wir eine 50er Packung Branchli und eine Packung Kinder Schoko Bons.
Can`t Knock The Hustle
Keep it real!
