Team Dr. Octopus

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Team

Thomas Eymann, Medizintechnik
Ich studiere Medizintechnik im 4. Semester an der HSLU. Zuvor habe ich eine Lehre als Polymechaniker absoviert.
Sven Lübben, Maschinentechnik
Ich habe eine Lehre als Automobilmechaniker abgeschlossen und anschliessend die Meisterprüfung zum Automobildiagnostiker absolviert. Mit 26 Jahren habe ich beschlossen mit Hilfe des Zulassungsstudiums den Werdegang zum Maschinenbauingenieur einzuschlagen.
Florin Langenegger, Maschinentechnik
Ich bin gelernter Konstrukteur und habe nach dem Fachabi und Arbeiten auf meinem Beruf entschieden mich in dieser Richtung weiterzubilden. Daher habe ich mich für das Maschinentechnikstudium an der HSLU entschieden.
Marco Degen, Maschinentechnik
Ich habe eine Lehre als Polymechaniker mit Berufsmaturität abgeschlossen. Nachdem ich etwas Berufserfahrung sammeln konnte, habe ich mich dazu entschieden Maschinenbau zu studieren.

Workspace

Arbeitsplatz fab.jpg Arbeitsplatz.jpg

FabLab Luzern und unser Arbeitsplatz

«Lötle» und Experimentieren

Im Folgenden werden unsere DIY-Versuche beschrieben. Dazu hatten wir diverse Arduinos, LED-Platenn, Servos, einige Backyard Brains Kits und vieles mehr zur Verfügung.

Muscle SpikerShield

Der Muscle SpikerShield wurde als Bausatz zur Verfügung gestellt und musste deshalb zuerst Zusammengebaut werden. Mithilfe der Anleitung von Backyard Brains und dem Glück dass jeder aus dem Team bereits Erfahrung hatte im Löten, war dies schnell geschafft. Der Code für das Arduino wurde ebenfalls von Backyard Brains zur Verfügung gestellt. Mit der Hilfe von Thomas konnten wir den Code noch erweitern um auch eine visuelle Darstellung der vom Hirn gesendeten Signalen direkt in der Arduino-App zu erhalten. Im void setup musste die Zeile Serial.begin(9600); ergänzt werden, im void loop Serial.println(analogReadings);.

Zusammenbau des Backyard Brains Bausatz Aufsetzen des Arduinos Visuelle Darstellung der vom Hirn gesendeten Signalen

Später wurde versucht mittels dieser Signale ein Servo anzusteuern. Anfangs wurde die Stromversorgung direkt vom Arduino genommen, was zu Komplikationen führte, so dass die Signale stark gestört wurden. In einem weiteren Versuch stellte ein zweites Arduino den Strom zur Verfügung, wodurch die Störsignale entfielen. Dementsprechend wurde das Muscle SpikerShield mit einer externen Stromversorgung, einem Spannungsrichter, sowie einem Ausgang für den Servo erweitert (siehe rosa Markierungen).

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Heart and Brain SpikerShield

Mit dem Heart and Brain SpikerShield haben wir diverse Messungen durchgeführt. Wir haben mittels EKG den Puls und mittels EEG die Hirnströme beim Schliessen der Augen und beim bewegen der Augen gemessen. Dabei haben wir festgestellet, das bei den Messungen des EEG extreme störfrequenzen auftreten. Nach einegem herumexperimentiren haben wir dan festgestellt, das man diese beheben kann indem man den Laptop auf die eigen Schos nimmt und den USB Eingan des Arduinobordes mit der hand berührt.


EKG-Messung

Für die EKG-Messung wurden die Elektronen am linken und rechten unterarm und am linken handrücken befestigt. Die Pulsmessung war vor dem beheben der Störungen sehr unruhig, danach allerdings in Ordnung.

Messung der Hirnströme

Prototyp: Greifer

Auf Basis des Muscle SpikerShields erstellten wir ein Greifsystem, welches durch die vom Hirn gesendeten Signale gesteuert wird. Da wir bereits in der Experimentierphase das Shield mit den nötigen Komponenten für die Steuerung eines Servos erweitert haben, konnten wir mit wenigen Anpassungen den Greifer steuern. Das Greifsystem an sich haben wir von thingiverse.com einer Website auf der Creator ihre Datensätze frei zur Verfügung stellen. Mithilfe des Lasercutters im FabLab wurden die Konturen aus einer mitteldichten Holzfaserplatte (MDF) ausgeschnitten. Der Servo wurde direkt über eine der Montageschrauben mit dem Greifer gekoppelt. An den Greifflächen wurde ein Schaumstoff aufgeklebt um kleine Toleranzen aufzunehmen und eine bessere Haftreibung zu gewährleisten.

Einsatzmöglichkeiten für diesen Prototypen wären zum Beispiel als Prothese oder als Exoskelett beziehungsweise als Roboterarm.

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Prototyp: Word clock

https://learn.adafruit.com/neomatrix-8x8-word-clock

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Inputs und Readings

Hier werden die einzelnen Inputs und Readings reflektiert.

Intro DIY

Urs und Marc gaben uns eine Einführung in die DIY-Prinzipien und die Szene darum. Das Programm der Woche sowie die verschiedenen Gats-Mentoren wurden uns kutr vorgestellt. Weiter wurde uns Hackteria und die Geschichte der FabLabs nähergebracht.

Wiki Nutzung

Marc hat sich kurz vorgestellt und seine Geschichte und Herangehensweise zum Thema Medizintechnik-DIY erläutert. Weiter hat er uns erklärt wie ein Wiki korrekt genutzt wird und wie man Einträge erstellt und bearbeitet. Da alle von uns bereits Erfahrung haben mit Wikipedia ist uns das Konzept von Wikis nicht fern. Dementsprechend konnten wir uns schnell einen Überblick verschaffen zu den Funktionen und Möglichkeiten.

Vortrag Willi

Im ersten Teil teilte Willi Erfahrungen aus seinem Berufsleben mit uns. Insbesondere erzählte er uns von den neuen Regulierungen bezüglich der Freigabe von Medizinprodukten.

In einem zweiten Teil ging er auf seine Masterthesis ein, welche er im Gaudilab umsetzte. Darin ging es um die Kombination von 3D-Druck und EWOD.

SATW – Biotechnlogie für alle

Der DIY-Ansatz in der Biotechnologie ermöglicht es, jedem zu Hause mit einfachsten Mitteln Experimente oder sogar Teile eines Labors selbst nachzubauen. Da alles was gemacht wird auf gemeinsamen Plattformen, sowie auch Social Media veröffentlicht wird, verbreitet sich der Inhalt schnell und ist für jeden zugänglich. Diese günstigen Alternativen oder sogar Neuentdeckung bieten eine grosse Hoffnung für die medizinische Versorgung und Ausbildung in der dritten Welt. Einige befürchten jedoch auch eine Entwicklung in die negative Richtung, wie sie in Hollywood Filmen zu sehen ist. Die Fortschritte in der Biologie würden zum Erstellen einer biologischen Waffe benutzt werden. Dieses Szenario ist eher unwahrscheinlich darf aber nicht vernachlässigt werden.

Why toys make good medical devices

Jose Gomez-Marquez erklährt wie und warum er aus Spielzeug medizinische Geräte herstellt. Der entscheidende Grund warum er sich für Spielzeuge entschieden hat, ist die weltweite Verfügbarkeit davon, selbst wenn es sich um billige Kopien handelt. Jose geht so vor, dass er die Spielzeuge in Einzelteile zerlegt und mit Hilfe der einzelnen Mechanismen neue Geräte erstellt. Weiter meint er, dass Spielzeuge heute nicht mehr wie vor 20 Jahren nur ein Stück Plastik sind, sondern sie viel Technologie beinhalten.

Skill Share

Beim Skill Share erarbeitet ein Team zusammen ein neues Themengebiet, welches sie interessiert. Der Moderator muss nicht unbedingt ein Experte in dem Gebiet sein. Wichtig ist die Vorbereitung und dass die Informationen vorhanden sind. So sind auch verschiedene Formen möglich um die neuen Skills zu erlangen. Von einer einfachen Präsentation, bis zu einer Themenrunde in der das Thema gemeinsam diskutiert wird, ist alles möglich.

Wir fassen hier kurz die von uns besuchten Skill Shares zusammen.

Unser Team hat die Moderation zum Thema 3D-Druck übernommen. DIY-MedTech 3D Druck - Team Dr. Octopus

3D-Druck

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Theorethische und praktische Einführung ins Thema 3D-Druck mit Wilhelm und Marco.

Witere Informationen zu unserem Skill Share finden Sie hier.

DIY-MedTech 3D Druck - Team Dr. Octopus

Dumpster Diving

Wir haben kurz die Bedeutung und die Möglichkeiten des Dumpster Divings diskutiert. Anschliessend hatten wir die Möglichkeit den Elektroschrott der Hochschule im Keller des Trakt 1 zu durchwühlen.

DIY-MedTech Dumspter Diving - Team Gaudi

Anatomie

Es wurde eine Einführung in die makroskopische und mikroskopische Anatomie geben. Dies wurde am Beispiel von verschiedenen Muskeln und deren Aufbau sowie Ansteuerung dargestellt.

DIY-MedTech Anatomie - Team Fantastic Three

Fotografie

Die Funktion einer Spiegelreflexkamera und die möglichen Einstellungen wurden kurz an einer mitgebrachten Kamera vorgeführt. Welche Einstellungen was bewirken und einige Tipps dazu rundeten das Ganze ab.

DIY-MedTech Fotografie - Team Giraffe

Elektrophysiologie

Was bedeutet überhaupt Elektrophysiologie? Die Kommunikation der Neuronen mit anderen Körperzellen wurde kurz erläutert. Dieses Thema wurde dann am Beispiel EKG und dem Medizinprodukt Herzschrittmacher angeschaut.

DIY-MedTech Elektro-Physiologie - Team Iguana

Links

HSLU T&A

DIY-MedTech 3D Druck - Team Dr. Octopus