Team Beta

Einleitung

Kurzbeschrieb MedTech DIY

Das Modul verbindet Anwendungen der Medizintechnik mit Do It Yourself (DIY) Ansätzen. Dadurch wird das tiefere Verständnis von Medizintechnischen Geräten durch einen direkten, interdisziplinären und möglichst selbstgesteuerten Zugang gefördert. Basierend auf verschiedenen elektrophysiologischen Messmodulen (EMG, EKG, EOG, EEG) entwickeln die Studierenden im Team Ideen für innovative Projekte. Erste Prototypen werden mit den Mitteln der Digitalen Fabrikation hergestellt und getestet. (Modulbeschrieb HSLU, 2017)

Arbeitsplatz FabLab

FabLabs sind ein globales Netzwerk lokaler Labs. Das Ziel der FabLabs ist einer breiten Masse den Zugang zu diversen digitalen Fabrikationsmaschinen zu bieten. In der Blockwoche Medizintechnik DIY kann das FabLab der Hochschule Luzern auf dem Campus in Horw genutzt werden. Es stehen 3D-Ducker, Laser-Cutter, CNC-Maschinen usw. zur Verfügung.

Am ersten Tag erfolgte die Gruppeneinteilung. Im Anschluss konnte sich jedes Team seinen Arbeitsplatz selbst einrichten. Es soll dabei auf keinen Fall starr am eigenen Platz gearbeitet werden, sondern es ist erwünscht sich mit anderen Teams auszutauschen und auch die Plätze zu wechseln, um den Wissensaustausch zu fördern.

Jede Person im FabLab trägt dazu bei, dass folgende Dinge eingehalten werden:

• Sicherheit: weder Menschen noch Maschinen Schaden zufügen
• Betrieb: helfen beim Putzen, Unterhalt und Verbesserung des Labs
• Wissen: zu Dokumentation beitragen und Einführungen geben

Einführung in die DIY-"Kultur"

Nach dem Mittag besuchten wir den Gast-Vortrag von Herr Urs Gaudenz. In diesem wurden uns die Vorteile von DIY, Open-Source und Digital Manifacturing näher gebracht. Durch die DIY-Kultur werden vielen Mäglichkeiten geschaffen, in Kombination mit Open-Source ist es möglich viele Projekte in kurzer Zeit zu realisieren. Durch diese Kultur kann man einfach auf Wissen und Erfahrungen anderer zurück greiffen und muss das Rad nicht neu erfinden. Oftmals werden nicht nur die Bauteile geteilt sondern auch der Surce-Code, so haben auch Personen ohne Programmingskils die möglichkeit komplexere Projekte zu realisieren. Auf dem Gaudishop von Herr Gaudenz bekommt man einen Einblick wie vielseitig diese Projekte sein können.

Teammitglieder

Benjamin Zuber

Studiengang: Maschinenbau

Semester 7
Alter: XX Jahre
Ausbildung: YY

Patrick Stadelmann

Studiengang: Medizintechnik

Semester 7
Alter: XX Jahre
Ausbildung: YY

Fabian Kaiser

Studiengang: Medizintechnik

Semester 7
Alter: 25 Jahre
Ausbildung: Polymechaniker

Hack 0

Löten

Benajmin beim "lötle"

Beim Löten gingen haben wir uns an die Anleitung des Muslce Spiker Shields. Durch die Arbeitsteilung von Plan lesen, stecken und löten war das Shield schnell einsatzbereit und wir konnten mit den Tests beginnen.

Muscle spiker

LED-Stripe Test

Zur qualitativen Erfassung der Muskelkontraktionsspannung wurde die zuvor zusammen gelötete Platine "Muscle Spikeshield DIY v2.11" auf dem Arduino montiert. Anschliessend wurde das Arduino Uno zur Stromversorgung mit einem Laptop verbunden. Das entsprechende Skript wurde von der Homepage "DIY.Backyardbrains.com" heruntergeladen und mit dem USB-Kabel und der Arduinosoftware auf das Arduino überführt. Danach wurden drei Elektroden gemäss der Anleitung von "Backyardbrains" an der entsprechenden stelle Positioniert und mit dem Inputanschluss verbunden. Die sechs LED's zeigen zeigen jeweils die Muskelkontraktionen an. Die Anzahl der leuchtenden LED's korrliert mit dem Spannungspotenzial der Muskelkontraktion. Das heisst, je fester man den Muskel anspannt, desto mehr LED's leuchten.

Das heruntergeladene Arduinoskript ist nachfolgend aufgeführt:

#define NUM_LED 6  //sets the maximum numbers of LEDs
#define MAX 150     //maximum posible reading. TWEAK THIS VALUE!!
int reading[10];
int finalReading;
byte litLeds = 0;
byte multiplier = 1;
byte leds[] = {8, 9, 10, 11, 12, 13};

void setup(){
  Serial.begin(9600); //begin serial communications
  for(int i = 0; i < NUM_LED; i++){ //initialize LEDs as outputs
    pinMode(leds[i], OUTPUT);
  }
}

void loop(){
  for(int i = 0; i < 10; i++){    //take ten readings in ~0.02 seconds
    reading[i] = analogRead(A0) * multiplier;
    delay(2);
  }
  for(int i = 0; i < 10; i++){   //average the ten readings
    finalReading += reading[i];
  }
  finalReading /= 10;
  for(int j = 0; j < NUM_LED; j++){  //write all LEDs low
    digitalWrite(leds[j], LOW);
  }
  Serial.print(finalReading);
  Serial.print("\t");
  finalReading = constrain(finalReading, 0, MAX);
  litLeds = map(finalReading, 0, MAX, 0, NUM_LED);
  Serial.println(litLeds);
  for(int k = 0; k < litLeds; k++){
    digitalWrite(leds[k], HIGH);
  }
  //for serial debugging, uncomment the next two lines.
  //Serial.println(finalReading);
  //delay(100);
}
    

Hack 1

Fiebermesser

Wer kennt es nicht, profesionelle Fiebermesser sind teuer und werden im Privatgebrauch nur selten verwendet. Aus diesem Grund haben wir uns entschieden, einen DIY Fiebermesser zu entwerfen. Dieser Zeigt mit LEDs an ob man Fieber hat oder nicht. Dur die Signalisierung mit dem "Ampelsystem" ist die Anwendung des Fiebermesser intuitiv und einfach. Besonders in der Pandemie kann es sinvoll sein seine Temperatur öffters zu messen. Mit dem DIY-Fiebermesser können auf einfachste Weise unnötig grosse Kosten vermieden werden.

Hack 2

Blindensensor

hallo