Team Champs

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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.

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.

Tag 1: Einführung & Muscle Spiker Shield

Reflexion Lektüre

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.

Versuch 1: Ein-, Ausschalten

Beim ersten Versuch wurde der Motor nur über das Arduino angesteuert. Dies erfolgt über ein Relais, welche dem Motor durch eine 9V Blockbatterie mit Spannung versorgt. Die Ansteuerung verlief problemlos. 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 20ms Werte gesammelt werden und danach der Durchschnitt berechnet wird. Dies half schon sehr gut, um Spitzen auszuglätten.

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)

Skill Share: Bildgebende Verfahren

MRI

CT

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