MedTechDIY20 Team HustlerzZ

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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 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

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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

Skill Share Sessions Board

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, einfacher akkustischer Diagnostik und der Zombie Apocalypse. Unser Team hat selber ebenfalls eine #Skill Share Sessions 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.

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.

3D Drucken im Selbststudium

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

Experiment 1: LED

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.



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:

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 2: LED Ring

Experiment 2: Greiferprothese

Skill Share Sessions

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

teilgenommenen Skill Share Sessions

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

Another Team#Skillshare ARDUINO TUTORIAL

Team Eehhh#Skillshare- Photoshop

DIY-MedTech Skillshare - Zombie Apokalypse - Greg Gage

Can`t Knock The Hustle

Keep it real!