Team Cougar
In der Blockwoche MedTech-DIY liegt der Fokus darauf Versuche, sogenannte "Hacks", selbstständig im FABLab zu erarbeiten. Auf dieser Seite werden die Tätigkeiten und Erkenntnisse vom Team Cougar während der Blockwoche MedTech-DIY festgehalten. Ebenfalls werden zu den Hacks Hinweise gegeben, welche für künftige Projekte Aufschluss zum Vorgehen geben sollen.
DIY (Do-it-yourself) ist eine Bewegung, die darauf abzielt, Dinge mit eigenen Händen und Kreativität herzustellen. DIY ist eine Möglichkeit, sich selbst zu verwirklichen und eine Herausforderung zu meistern. Es soll den Mensch motivieren, seinen eigenen Weg zu gehen, sich selbst zu verwirklichen und seine individuelle kreative Seite zu entdecken. Indem man selbst etwas schafft, kann man auch seine Ideen, Gedanken und Vorstellungen verwirklichen und lernt dabei, wie man seine eigenen Probleme löst.
Organisatorisches
Personelle Aufstellung
Die Teilnehmer der Blockwoche MedTech-DIY wurden in vier Teams zu je vier Teilnehmern eingeteilt. Das Team Cougar ist aus folgenden Teilnehmern zusammengestellt:
Lukas Zimmermann
Pascal Schäpper
Christoph Schnoz
Ramon Joller
Räumliche & zeitliche Organisation
Die Blockwoche findet vor Ort auf dem Campus in Horw statt.
Für die Tätigkeiten während der Blockwoche steht das FABLab im Trakt I, sowie der Unterrrichtsraum E210a zur Verfügung.
Der detaillierte Inhalt der Blockwoche ist auf MedTech-DIY#Schedule festgehalten.
Einführung FABLab
Neben einer allgemeinen Einführung in die Nutzung des FABLab fand ebenfalls eine Einführung in die Arbeit mit dem Laser Cutter sowie mit den 3D-Drucker erklärt. Die Idee ist es, dass wichtige Hinweise zum Gebrauch der Maschinen oder auch Learnings nicht in Vergessenheit geraten, während die Hacks voran schreiten. Weiter wird im Abschnitt Input IoT auf den Begriff selbst eingegangen und die Verwendung von Bluetooth im Bereich IoT erklärt.
Laser Cutter
Software:
- Solid bereits vollständig gezeichnet (Änderungen auf der Benutzeroberfläche des Cutter nicht empfohlen)
- Layer durch Farbvergabe definieren
- Daten zu Layer gemäss Datenblatt (laminiertes A4) eingeben
- Reihenfolge (Schaben>Gravieren>Schneiden) gemäss Vorgabe erstellen
- Export auf vorhandenen USB-Stick
Bedienung Cutter:
- ESC und manuell Laser an den Rand bewegen (Holz nicht unter Laser schieben), Holz positionieren
- Werkstück Nullpunkt definieren mit ORIGIN
- Z-Achse abstimmen mit Alu-Platte (Platte auf Werkstück und nicht aktivieren ohne Alu!)
- File über Stick uploaden und mit START/STOPP Maschine starten
3D Drucker
- File als .stl am Arbeitsplatz öffnen
- Werte an das Bauteil anpassen
- Individuelle Werte je nach Typ zwingend beachten
- Export auf Speichermedium für .gcode
- Zustand von Filament und Drucker kontrollieren
- Fluid auf Grundplatine geben und gleichmässig abstreifen
- Druckstart rund 5' verfolgen
- Kontrollen während Druck von Zeit zu Zeit
Input IoT
IoT (Internet of Things) ist ein Begriff, der sich auf das Internet der Dinge bezieht, ein Netzwerk von physischen Geräten, Fahrzeugen, Gebäuden und anderen Objekten, die über ein drahtloses Netzwerk miteinander verbunden sind und Daten austauschen können. Diese vernetzten Gegenstände können über das Internet miteinander kommunizieren und können so auf intelligente Weise miteinander interagieren. Jedes IoT-Gerät ist in der Lage, Daten über seine Umgebung zu sammeln und an andere Geräte zu senden, was eine bessere Steuerung und automatisiertes Reagieren im gesamten System ermöglicht.
Bluetooth im IoT
Bluetooth ist eine drahtlose Technologie, die es Geräten ermöglicht, direkt miteinander zu kommunizieren. Wenn man Bluetooth-Geräte in ein IoT-Netzwerk integriert, kann man diese Geräte untereinander kommunizieren lassen. Dies ermöglicht es, Sensoren, Aktoren und andere Geräte über das IoT-Netzwerk zu verbinden und zu steuern. Bluetooth ersetzt dabei die Kommunikation über das Internet.
Am Donnerstag Morgen fand zudem ein "Skill share" statt. Während rund zwei Stunden konnte man verschiedene Posten besuchen, bei welchen man Fähigkeiten anderer erlernen konnte. Unser Team hat hierzu ein Fliegenfischen Kurs angeboten, bei welchem erst theoretisch auf die Grundlegenden Elemente eingegangen wird und anschliessend spielerisch das Ganze geübt wurde, bei welcher der Fliegenfisch-Champion 2023 gekührt wird.
Theorie FF
Fliegenfisch Angeln
Köder zum Angeln
Aufbau praktischer Teil
Wir freuen uns, den Ehrgeiz und die Leistung unserer wertvollen Sportler zu feiern, deren Leidenschaft und Talent sie zu den höchsten Ebenen des Athletengeists geführt haben. Es ist uns eine Ehre, heute den Fliegenfisch-Champion 2023 mit der Medaille zu ehren! Sie haben ihren Zielen und Träumen nachgejagt und sich gegenseitig kontinuierlich angetrieben, um ihre Fähigkeiten zu verbessern. Sie haben sich gemeinsam anstrengen müssen, um diese Leistungen zu erbringen. Die Medaille, die wir Ihnen heute überreichen, ist eine Anerkennung Ihrer harten Arbeit, Ihres Engagements und Ihrer Leidenschaft. Sie sind eine stille Erinnerung an Ihren Einsatz und an das unerschöpfliche Streben nach Höherem.
Wir sind stolz auf Sie alle und gratulieren Ihnen zu Ihren Erfolgen. Sie haben uns gezeigt, was mit Hingabe und Beharrlichkeit erreicht werden kann. Möge Ihre Leidenschaft für den Sport Sie weiterhin antreiben und Ihnen dabei helfen, noch größere Erfolge zu erzielen.
Zum Fliegenfisch-Champion 2023 wird dieses Jahr Sven Rohrer gekührt. Herzlichen Glückwunsch zu deinem hervorragenden Triumph!
Champion 2023
Medaille
Hacks
Ein Hack ist eine kreative Lösung oder ein Verbesserungsvorschlag, der auf unkonventionelle Weise dazu dient, ein handelsübliches Produkt oder ein bestehendes System zu modifizieren, zu erweitern oder zu verbessern, um ein bestimmtes Ziel zu erreichen. Dies kann eine einfache Anpassung eines Produkts sein, um es einzigartig zu machen, oder es kann eine umfassendere Änderung sein, um die Funktion eines Produkts oder Systems zu erweitern oder zu verbessern. Wenn wir von Hacks sprechen, sind diese nicht zu verwechseln mit Hacks im Web bzw. hacktivistischen Angriffen auf Systeme. Der Begriff Hack wird abgeleitet verwendet um u.a. ein biologisches System zu "hacken" bzw. dieses auszulesen.
Während der Blockwoche werden drei Versuche durchgeführt bzw. aufbaut und programmiert. Die Hacks werden in den folgenden Abschnitten genauer beschrieben.
Hack 0
Der Hack 0 beinhaltet den Bau eines Galvanic-Skin-Response Sensors. Ziel dieser Übung ist das Sammeln von Erfahrungen mit dem Lötkolben, das Kennenlernen der ARDUINO IDE und der Umgang mit dem ESP32-Microcontroller.
Der Code für diese erste Anwendung beinhaltet lediglich das Auslesen eines analogen Input-Pins des ESP32. Der ausgelesene Wert kann anschliessend über den Serial Monitor in der ARDUINO IDE angezeigt werden. Das hochladen des Codes auf den ESP32 stellt sich jedoch als etwas komplizierter heraus als angenommen. Um den Code erfolgreich hochzuladen muss zuvor jeweils die folgende Tastenkombination gedrückt werden: BOOST (halten) - RESET (drücken) - BOOST (loslassen). Anschliessend kann das Programm durch einmaliges Drücken der RESET-Taste gestartet werden.
Um die Messung benutzerfreundlicher zu gestalten, kam die Idee auf, die Werte direkt neben dem Sensor ablesen zu können. Dazu haben wir auf dem Board einen OLED-Display angebaut und entsprechend programmiert. Dies war ein spannender Ansatz um die Integrität einer Ausgabe der gemessenen Werte zu testen.
Der ESP32 ist ein kleines, preisgünstiges und leicht zu bedienendes Single-Board-Computer-System. Es verwendet einen Mikrocontroller, um digitale und analoge Signale zu verarbeiten und Steuerungsaufgaben auszuführen. Das ESP32 kann über eine Reihe von Ein- und Ausgaben verbunden werden, wie z.B. Sensoren, Motoren, LEDs, Displays usw. Der Benutzer kann dann Programme auf den Arduino hochladen, die diese Ein- und Ausgaben steuern.
Nach den ersten erfolgreichen Experimenten führten wir noch mit der BioAmp EXG Pill, entwickelt von der Firma Upside Down Labs, eine EKG Messung durch. Hierfür verwendeten wir den Code, welcher auf der Website von Upside Down Labs verlinkt ist.
Arbeitsplatz Team C
Aufbau Hack 0
Pads unberührt
Pads berührt
Ausgabe Messwerte mit Display
Pulsmessung (EKG)
Hack 1
Mit dem Hack 1 möchten wir eine Idee realisieren, um Farberkennung für Farbenblinde zu ermöglichen. Das Programm kann eine Kamera mit einem speziellen Bildsensor nutzen, um die Farben in einem Bild zu erkennen. Der Bildsensor kann dann die Helligkeit und Farbe des Pixels im Zentrum erfassen und die Informationen an den Arduino weitergeben. Der Arduino kann dann den Farbwert des Pixels analysieren und entscheiden, ob es sich um eine Farbe handelt, die eine Person mit Farbenblindheit wahrnehmen kann. Wenn ja, kann der Arduino ein Signal an ein Gerät senden, um dem Benutzer mitzuteilen, dass ein bestimmter Farbwert vorhanden ist. Dieses Signal kann dann als Audio, Vibration oder eine andere Form der Benachrichtigung angezeigt werden. Bei unserem Prototypen haben wir die Signalausgabe auf einem Display in Textform integriert.
Aufbau Hack 1
Testobjekt Flasche (grün)
Farberkennungsbox
Hack 2
Mit dem Hack 2 möchten wir einen Prototypen realisieren, welcher in der Lage ist Flüssigkeiten zu vermischen. Hierfür verfolgen wir zwei Ansätze einer exzentrischen Platte.
Eine Exzenterplatte ist ein spezielles Werkzeug, das in der Verfahrenstechnik eingesetzt wird, um verschiedene Flüssigkeiten oder Fluide zu mischen. Es handelt sich dabei um eine kreisförmige Platte, die an ihrem Mittelpunkt befestigt ist und sich in einem Kreis um den Mittelpunkt dreht. Diese Bewegung erzeugt eine turbulente Strömung in der Flüssigkeit, die zur Vermischung der Flüssigkeit beiträgt. Diese Technik wird häufig in der Lebensmittelindustrie, in der chemischen und in der pharmazeutischen Industrie eingesetzt. Exzenterplatten werden auch häufig in der Wasseraufbereitung, in der Bioverarbeitung und Prozessindustrie verwendet.
Die Elemente des Exzenters haben wir auf dem Laser Cutter gefertigt. Um den Prozess weniger aufwändig zu gestalten, haben wir die Grundplatte aus zwei einzelnen Platten gefertigt und anschliessend verklebt.
Fazit
Drei spannende Projekte wurden realisiert und die Ergebnisse haben unsere Erwartung vollumfänglich erfüllt. Es war eine tolle Erfahrung, welche uns die Möglichkeit geboten hat, unsere Kreativität und unsere Fähigkeiten im Umgang mit verschiedenen Materialien zu erweitern. Wir konnte neue Dinge lernen in Bezug auf Prototyping und es hat uns viel Freude bereitet, die Ergebnisse unserer Arbeit zu sehen.
Der Ablauf der Blockwoche war gut strukturiert und bei einem Anliegen oder einer Frage konnte man jederzeit auf die Dozenten zählen. Teils war das weitere Vorgehen etwas sehr offen gehalten, jedoch war dies insofern ein Vorteil, da man dem eigenen Workflow folgen konnte.
