Difference between revisions of "Team Einhorn 2023"

Revision as of 14:57, 14 September 2023

Einleitung

Blockwoche MedTech DIY

Die Blockwoche MedTech DIY findet zwischen 11.09.2023 - 16.09.2023 statt. In dieser Blockwoche werden Do It Yourself (DIY) Ansätzen im Bereich der Medizintechnik angewendet. In interdisziplinären Teams soll viel experimentiert und frei ausprobiert werden. Die erworbenen Erkenntnisse und Fertigkeiten sollen mit den anderen Studierenden geteilt werden. Das Ziel ist, dass gewonnenes Wissen geteilt wird. Verschiedene elektrophysiologischen Messmodulen (EMG, EKG, EOG, EEG) werden untersucht um damit innovative Produktideen zu entwickeln. Anschliessend werden Prototypen durch digitale Fabrikation hergestellt und anschliessend getestet.

Team

Gruppen-Logo

Wir sind Christian, Pauline, Nils, Samuel und wir sind das Team Einhorn. Wir sind motiviert um neue Technologien kennenzulernen, kreative Ideen umzusetzen und ohne detaillierte Planungen etwas zu bauen. Wir sind ein interdisziplinäres Team aus den Studiengängen Medizintechnik und Maschinenbau. Wir wollen deshalb voneinander lernen und von den Stärken und Interessen der anderen profitieren.

Christian ist/hat...

Pauline ist gelernte Orthopädietechnik-Mechanikerin und Austauschstudierende als Deutschland. Für das Lasercutten, Löten und 3D Drucken bringt sie bereits Vorerfahrung mit, möchte diese aber noch vertiefen. Ebenfalls hofft sie darauf ihr gelerntes Wissen in der Medizintechnik anzuwenden und daraus Prototypen zu entwickeln und selbst herzustellen.

Nils hat den Beruf Tiefbauzeichner gelernt. Bei der Arbeit konnte er erfahrungen sammeln mit Basteln von Gebaude- und Landschaftsmodellen. Sein Ziel ist alle Maschinen von FabLab kennzulernen und für die verschiedenen Projekte diese einzusetzten..

Samuel ist gelernter Konstrukteur. Beim Arbeiten hat er bereits einige Erfahrungen gesammelt im Bereich vom "professionellen Basteln" und Prototypenbau. Er ist aber neugierig und will neue Technologien kennenlernen und sich Fertigkeiten aneignen. Deshalb ist er motiviert, an der Blockwoche "MedTech DIY" teilzunehmen.

Vorträge

Marc Dusseiller

Marc hat uns einen Einblick in seine Tätigkeiten und einige seiner Projekte gegeben. Wissen weiterzugeben ist ein wichtiger und zentraler Bestandteil der DIY-Community. Denn andere sollen von den Versuchen, Modelle und dem erworbenen Wissen profitieren. Wir sind begeistert von diesem Prinzip und wir glauben, dass dies entscheidend ist für den Fortschritt der einzelnen Bastler und Entwickler sowie der ganzen Community. Wir wollen dies innerhalb unseres Teams sowie innerhalb der ganzen Gruppe fördern indem wir andere Fragen wie ihre Projekte laufen, welche Erfolge und Schwierigkeiten sie hatten und dies selber praktizieren.

Lina Lopes

Lina Lopes hat in ihrem Vortrag uns einen breiten Einblick gegeben in ihre persönliche Projekte. In einem Projekt hat sie die Hirnströme ihres Kindes gemessen und feststellen können, dass in unterschiedlichen Situationen andere Signale gesendet werden. Trotz einiger Skepsis sind wir begeistert von der Idee, dass man im eigenen Umfeld Versuche durchführt. Dies setzt eine gewisse Neugier und Mut voraus. Lina hat uns jedoch inspiriert um genau solche Experimente und Hacks durchzuführen ohne eine lange Planungsphase. Wir sind stark von dieser Mentalität geprägt, dass wir lange planen, recherchieren und erst dann mit dem Projekt beginnen.

Shih Wei Chieh

Hacks

Hack 0

Beim Hack 0 wird das Arduino kennengelernt. Zusätzlich wird ein Spannungsteiler erstellt mit einem variablen Widerstand (Körperteil). Durch die Messung der Spannung kann in einem weiteren Schritt der Widerstand berechnet werden. In einem zweiten Teil wird das Löten kennengelernt. Und im dritten Teil experimentiert das Team mit einem BioAmp.

Arduino

Ein Arduino ist ein Mikrocontroller mit analogen Eingängen und digitalen Ausgängen. Dazu gibt es eine Software, wo programmiert werden kann und dieses auf das Arduino (Hardware) geladen werden kann.

Ein Spannungsteiler ist ein Schaltkreis mit zwei Widerständen. Zwischen den Widerständen kann die Spannung gemessen werden. Damit kann einen unbekannten Widerstand ermittelt werden, solange der eine Widerstand bekannt ist.

Spannungsteiler (Source:https://de.universaldenker.org/formeln/712)

Das Team wollte den Widerstand des Körpers zwischen zwei Fingern herausfinden. Als R1 wurde einen Widerstad mit 180kΩ in die Schaltung eingebaut. R2 war der Widerstand des Körpers zwischen zwei Fingerspitzen. Das Arduino sollte die Spannung messen zwischen den Widerständen (U_out) und auf einem Graph darstellen.

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  Graph Messung Widerstand

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  Aufbau Messung Widerstand

Auf dem Graph wurde einen Wert von ca. 215 angezeigt. Die Spannung von 5V, die das Arduino abgibt, wird in 1024 Abstufungen unterteil. Der angezeigte Wert bezieht sich auf diese Unterteilungen. Daraus kann die Spannung (U_out) ermittelt werden.

(U_out)=5V/1024*215=1.05V

Aus dieser Spannung kann der Widerstand der Haut ermittelt werden.

R2=R1/((U_in/U_out)-1)

Mithilfe dieser Formel konnte bestimmt werden, dass der Hautwiderstand bei diesem Aufbau 47.85kΩ.

Aus diesem Versuch haben wir einiges gelernt. Wir haben gelernt, wie wir das Arduino programmieren können. Die Oberfläche und die Sprache haben wir untersucht und konnten somit den Spannungsteiler-Hack durchführen. Wir haben festgestellt, dass es mit dem Arduino möglich ist, einen Widerstand ermitteln zu können mit einem Spannungsteiler. Denn das Arduino kann nur Spannungen messen und nicht direkt den Widerstand. Dieses Prinzip können wir bestimmt einsetzen in den weiteren Hacks.

Löten

Einhorn mit Lötverbindung

Resultat Einhorn

Das Löten ist ein wichtiger Bestandteil in der Elektrotechnik und ist im Umgang mit Elektronik kaum weg zu denken. Das Team hat verschiedenen Vorkenntnisse im Umgang mit Löten. Um alle auf denselben Stand zu bringen wurde zuerst eine Übung absolviert. Dafür wurden LEDs, eine Batterie und ein Taster mit einer vorgefertigter Platine mittels Lötzinn verbunden. Die Platine hat die Form von einem Einhorn. Dieses Einhorn wurde zu unserem Maskottchen, da wir das Team Einhorn sind. Als Zusatz wurde ein grösseren Akku mit zwei AA-Baterien an die Halterung dern Knopfbaterie fest gelötet. Die Komponenten wurden von dem Anbieter Blinkparts zu Verfügung gestellt.

Es hat sich herausgestellt das der Lötzinn erst bei einer Temperatur um 400 Grad beginnt zu schmelzen. Der Lötzinn haftet sehr stark an dem Lötkolben, so musste der Lötzinn immer wieder Abgestrichen werden. Um genügend Lötzinn am den Lötkolben zu binden hat es sich bewährt die dickeren Lötzinn-Drähte zu verwenden. Ebenfalls Schwierigkeiten hatten wir mit Platten und flache Bauteile mit der Platine zu verbinden. Die Oberflächenspannung verhindert, dass der Lötzinn über die Kante der Bauteile fliessen kann, als Lösung wurde mehr Lötzinn verwendet.

BioAMP

Hack 1

Hack 2

Der Hack 2 ist eine Kombination aus Musikinstrument und Tasten.