Difference between revisions of "Team Champs"

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Die Blockwoche startete mit einer Präsentation von Urs über Medizintechnik DIY. Dort erläuterte er seinen Werdegang und wie es dazu kam, dass er ins Gebiet des DIY kam. Zudem wurden die wichtigsten Informationen bezüglich dem Ablauf der Blockwoche erklärt. Vor der Mittagspause wurden zudem die Gruppen eingeteilt und jede Gruppe konnte ihren Arbeitslatz einrichten.
 
Die Blockwoche startete mit einer Präsentation von Urs über Medizintechnik DIY. Dort erläuterte er seinen Werdegang und wie es dazu kam, dass er ins Gebiet des DIY kam. Zudem wurden die wichtigsten Informationen bezüglich dem Ablauf der Blockwoche erklärt. Vor der Mittagspause wurden zudem die Gruppen eingeteilt und jede Gruppe konnte ihren Arbeitslatz einrichten.
  
Der Nachmittag begann mit einem Einblick in die DIY-Kultur, präsentiert von Marc mit vielen Einblicken in sein eigenes Schaffen.
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Der Nachmittag begann mit einem Einblick in die DIY-Kultur, präsentiert von Marc mit vielen Einblicken in seine eigenen Projekte.
  
 
===Lötlen - Muscle Spiker Shield===
 
===Lötlen - Muscle Spiker Shield===

Revision as of 14:09, 14 February 2019

Das Team Champs besteht aus zwei Maschinentechnik-Studenten, Thomas Kilchmann und Basil Bachmann, und einem Medizintechnik-Studenten, Matthias Koch. Alle Teammitglieder nehmen mit grosser Motivation an der Medizintechnik-DIY Blockwoche Teil. Die Möglichkeit, selber zu tüfteln und etwas auszuprobieren ist an der Hochschule Luzern einzigartig und sehr interessant.

Einleitung

Modul Medizintechnik-DIY

Dieses Modul verbindet die Studiengänge Maschinen-, Elektro-, und Medizintechnik interdisziplinär mit der Idee des do-it-yourself. Ausgestattet mit Arduinos, Hautelektroden und diversen anderen Hilfsmitteln wie Motoren und Sensoren soll ein kleines, möglichst innovatives Projekt entstehen. Das Modul wird als Blockwoche durchgeführt von Montag bis und mit Samstag.

FabLab

Der primäre Arbeitsbereich der Gruppe ist im FabLab. Das FabLab ist eine offene Werkstatt mit dem Ziel, Privatpersonen den Zugang zu modernen Geräten und Maschinen zu ermöglichen. In diesem stehen Lasercutter, eine CNC-Fräse und 3D-Drucker zur Verfügung. Mithilfe dieser Geräte sind die Möglichkeiten fast unbegrenzt was die Konstruktion angeht.

Jede Gruppe konnte sich ihren eigenen Arbeitsplatz im FabLab einrichten. Dies ist sehr praktisch, da alle benötigten Bauteile und Maschinen sehr nahe waren.

Tag 1: Einführung & Muscle Spiker Shield

Einführung Blockwoche

Die Blockwoche startete mit einer Präsentation von Urs über Medizintechnik DIY. Dort erläuterte er seinen Werdegang und wie es dazu kam, dass er ins Gebiet des DIY kam. Zudem wurden die wichtigsten Informationen bezüglich dem Ablauf der Blockwoche erklärt. Vor der Mittagspause wurden zudem die Gruppen eingeteilt und jede Gruppe konnte ihren Arbeitslatz einrichten.

Der Nachmittag begann mit einem Einblick in die DIY-Kultur, präsentiert von Marc mit vielen Einblicken in seine eigenen Projekte.

Lötlen - Muscle Spiker Shield

Das erste, was jede Gruppe machen musste war das zusammenlöten aller Bauteile mit der Platine. Dies verlief recht gut und das Shield konnte bereits nach zwei Stunden in Betrieb genommen werden. Erste Versuche damit verliefen ebenfalls positiv.

Tag 2: Experimentieren

Ansteuerung Gleichstrommotor

In diesem Versuch wurde ermittelt, wie der Gleichstrommotor mittels Muskelkontraktionen ein- und ausgeschaltet werden kann. Der Versuch wurde aufgeteilt in zwei Teilschritte.

Versuch 1: Ein-, Ausschalten

Beim ersten Versuch wurde der Motor nur über das Arduino angesteuert. Aufgrund des vergleichsweise hohen Stromes von 0.1A wurde der Gleichstrommotor nicht direkt über das Arduino gespiesen. Die Speisung des Motors wurde ein Relais verwendet, welches dem Motor über eine 9V Blockbatterie mit Spannung versorgt. Die Ansteuerung verlief problemlos. Es wurde auch ein Transistor anstelle des Relais getestet, jedoch hat sich herausgestellt, das das Relais zuverlässiger funktionierte. Im nächsten Schritt wird versucht, den Motor über eine Bewegung der Hand anzusteuern.

Versuch 2: Elektrophysiologische Steuerung

Bei diesem Versuch wurde der Motor über eine Bewegung der Hand angesteuert. Wenn der Wert, welcher aus der Muskelbewegung ausgelesen wird einen gewissen Grenzwert überschreitet, wird das Relais angesteuert und somit der Motor in Gang gesetzt. Hier hatten wir mit ersten Problemen zu kämpfen, da die Werte sehr geschwankt haben. Darum wurde entschieden, dass über einen Zeitraum von 20ms Werte gesammelt werden und danach der Durchschnitt berechnet wird. Dies half schon sehr gut, um Spitzen auszuglätten und einen brauchbaren Wert zu erreichen.

Tag 3: Ansteuerung des Servos und bauen des Grundgerüstes

Bauen des Fahrgestells

Es wurde entschieden das Fahrgestell aus einer 4mm MDF-Platte herzustellen. Die gewünschte Form der einzelnen Teile wurde im CAD-Programm NX konstruiert und anschliessend mit dem Lasercutter AKJ9060 ausgeschnitten. Das Fahrgestell wurde auf die Grösse der beiden Arduinos ausgelegt, sodass diese mitsamt ihrer jeweiligen Stromversorgung problemlos platziert werden können. Zudem wurde die Grundplatte des Fahrgestells bereits mit Ausschnitten versehen, um die Radlager, die Motoraufnahme und den Servo für die Lenkung montiert werden können.

CAD Zeichnung des Fahrgestells mit Radlager und Motoraufnahme

Antriebskonstruktion

Aufgrund der eher hohen Drehzahl des Elektromotors, wurde entschieden eine Untersetzung auf die Achse zu realisieren, um die Drehzahl der Räder zu verringern. Ein weiterer positiver Nebeneffekt der Untersetzung ist die Erhöhung des Drehmoments auf den Rädern. Untersetzungsverhältnis 2 (Zähnezahl 20 und 10)

Zahnräder zur Kraftübertragung

Tag 4: Zusammenführen der Teilkomponenten

Skill Share: Bildgebende Verfahren

Bildgebende Verfahren ist ein Überbegriff in der medizinischen Diagnostik. Genauer versteht man darunter medizintechnische Gerätschaften und Apparaturen, welche in der Lage sind, Bilder des Körperinneren zu generieren, ohne den Körper «öffnen» zu müssen. Grundsätzlich gibt es drei verschiedene Hauptkategorien von bildgebenden Verfahren: - Computer-Tomographie - Magnetresonanz-Tomographie (engl. Magnetic-Resonance-Imaging) - Sonographie (Ultraschall)

Während der Kill Share Session soll ein grundlegender Überblick von bildgebenden Verfahren an andere Studierende weitergegeben werden. Dabei wird der Themenbereich auf CT und MRI beschränkt.

Computer-Tomographie

Wichtiger Unterschied

CT-Geräte werden in Industrie-Tomographen und medizinische Tomographen unterteilt. Einziger aber wichtiger Unterschied dabei ist, dass sich beim medizinischen Tomograph der Detektor um den Patienten dreht und beim Industrie-Tomograph das zu untersuchende Werkstück vor dem Detektor aufgestellt wird und um sich selbst dreht.

Röntgenphysik

Magnet-Resonanz-Thomographie

Funktionsweise

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