Difference between revisions of "Team DIY Dudes"

Revision as of 13:48, 13 September 2022

Herzlich Willkommen!

Wir sind das Team DIY Dudes und bestehen aus Martin Baumeler, Claudio Eicher und Adrian Salvisberg. Näheres zu den Teammitgliedern findet ihr hier: Team

In diesem Wiki Beitrag beschreiben wir unsere Erfahrungen in der Blockwoche "Medizintechnik DIY" vom 12.09.2022 - 17.09.2022. Die Herausforderungen denen wir während der Woche und den Projekten begegnet sind beschreiben wir ebenso wie unsere Problemanalysen und gefundene Lösungsansätze dafür. Natürlich erleutern wir auch welche Ansätze funktioniert haben und welche nicht. Zwecks rotem Faden werden die Projekt und Arbeitsschritte generell beschrieben.

Team

Adrian Salvisberg

• Grundbildung: Berufslehre als Chemielaborant
• Studiengang: Medizintechnik, teilzeit
• Semester: 6
• Arbeitserfahrung: Labor und Qualitätssicherung in Chemie, Pharma & Medizintechnik

Ich habe nach meiner Lehre als Chermielaborant noch einige Jahre in verschiedenen Laboren gearbeitet, bevor und während ich meinen Zivildienst absolviert habe. Nach einem Aufenthalt im Ausland bin ich dann zurück ins Labor, diesmal in der Pharmaindustrie. Dort habe ich dann in die Qualitätssicherung gewechselt und auch mein Studium in Medizintechnik begonnen. Um das erlernte Wissen besser in der Praxis anwenden zu können, habe ich in eine Firma gewechselt, die neben der Pharma auch in der Medizintechnik sehr aktiv ist.

Claudio Eicher

• Grundbildung: Gymnasiale Maturität mit Vertiefung Physik und angewandte Mathematik (PAM)
• Studiengang: Maschinenbau, teilzeit und vollzeit
• Semester: 8
• Arbeitserfahrung: Praktikum in bei der Durrer Spezialmaschinen

Martin Baumeler

• Grundbildung: Berufslehre als Polymechaniker
• Studiengang: Maschinenbau, vollzeit
• Semester: 6
• Arbeitserfahrung: Bau 3D Drucker und Lasergravurmaschine

Nach meinem Lehrabschluss zum Polymechaniker Aufzugsmonteur bei Schindler habe ich dort noch zwei Jahre gearbeitet. Parallel zur Arbeit auf der Baustelle habe ich in dieser Zeit mir zu Hause einen 3D Drucker konstruiert und gebaut. Dazu kamen später noch zwei Lasergravurmaschinen. Einige meiner Projekte (zum Beispiel mein 3D Drucker) sind auf meinem Thingiverseprofil unter folgendem Link aufrufbar. Durch weitere kleinere Projekte konnte ich mir bereits einiges Wissen im DIY Gebiet aneignen. Um weiter Erfahrung in diesem Gebiet zu sammeln, habe ich deshalb diese Blockwoche gewählt. https://www.thingiverse.com/thing:5180595

Projekte

Hack 0

Hack 0 ist die erste Aufgabe und wird zur Einführung und zum Kennenlernen des Fablap genutzt. Dabei zeigen sich gleich die Vorteile des interdisziplinär zusammengesetzten Teams. Polymechaniker Martin weiss um den Nutzen eines aufgeräumten und gut organisierten Arbeitsplatzes und beginnt damit Arbeitsplatte, Lötkolben, Steckerleiste, Kabel und Abfallbehälter sinnvoll anzuordnen und festzukleben, bevor mit den Lötarbeiten begonnen wird. Claudio liest sich währenddessen in die Arbeitsbeschreibung zum Löten ein. Adrian, der aus der Arbeitswelt in der Pharma die Good Documentation Practice kennt und weiss, dass ein zeitnahes Dokumentieren parallel zur Arbeit sinnvoll ist, beginnt damit, das Vorgehen und die Prozesse fürs Wicki aufzuschreiben.

Zwecks Lerneffekt wechseln die Teammitglieder sich beim Löten ab, damit alle mit dem Prozess vertraut werden. Die anderen beiden, die gerade nicht Löten, kümmern sich jeweils um andere Teile des Projekts. Martin macht sich zum Beispiel sogleich an die Lösung eines ersten Problems: Die nicht sonderlich gesunden Zinndämpfe werden beim Löten eingeatmet. Aus einem kleinen Propeller, einer Batterie und einigen Kabeln baut er kurzerhand einen Ventilator, der an der "helping Hand" montiert wird, damit die Dämpfe vom Gesicht des Arbeitenden weggeblasen werden. Der erste Prototyp ist innert weniger Minuten gebaut und sieht wie folgt aus:

https://youtu.be/YGqNI1SsvOo

Nach einigen funktionellen und ästhetischen Korrekturen sieht der Ventilator dann so aus:

https://youtube.com/shorts/XD920kZmy4c?feature=share

Inbetriebnahme des Arduino mit Shield

Der gebaute Shield wird auf ein Arduino gesteckt. Als erstes wird das Arduino an den Strom angeschlossen um zu kontrollieren, ob alles richtig zusammengelötet wurde. Eines der roten LED beginnt zu blinken, sobald das Arduino an einer Stromquelle hängt. Das bedeutet, dass der vorinstallierte Blinkcode des Arduino grundsätzlich in einen visuellen Output umgewandelt werden kann. Folgendes Problem ist allerdings aufgetreten: Das Arduino wird vom PC nicht erkannt, obwohl es per USB 2.0 A zu B verbunden ist. Da Strom fliesst wird angenommen, dass das Kabel nicht das Problem ist. Zuerst wird versucht, den PC neu zu starten. Dabei wird festgestellt, dass das Neustarten aussergewöhnlich lange dauert, was darauf hindeutet, dass ein Update im Hintergrund installiert wird. Da der PC auch nach mehreren Minuten nicht wieder hochgefahren ist ohne eine Meldung anzuzeigen, wird versucht, das Arduino mit einem anderen Laptop zu verbinden. Um den Fehler beim ersten Laptop zu finden wird parallel versucht, ein anderes Arduino mit diesem Laptop zu verbinden, sobald der Neustart abgeschlossen ist. Die Verbindung beim ersten Laptop mit dem ersten Arduino funktioniert auch nach dem Neustarten nicht. Ein anderes Arduino kann allerdings problemlos verbunden werden. Das neue Arduino hat ein anderes Interface als Schnittstelle zur USB Verbindung. Die vermutung liegt nahe, dass das die Verbindung ermöglicht. Das erste Arduino funktioniert auch mit dem neuen Laptop nicht.

Sobald allerdings mit dem ersten Laptop, mit welchem das neue Arduino funktioniert, wieder das erste Arduino verwendet wird, funktioniert die Verbindung einwandfrei. Dieses Mal wird allerdings nur das Arduino angehängt mit einem neuen Kabel, davor wurde das Arduino immer zusammen mit dem Kabel von PC zu PC gegeben. Mit einem neuen Kabel funktionieren beide Arduinos mit beiden Laptops. Das Problem war also offensichtlich doch das Kabel. Da das Arduino funktioniert, wird der gebaute Shield aufs Arduino gesteckt.

Testen der EMG Sensoren

Die EMG Sensoren werden wie beschrieben auf der Haut befestigt. Ein Sensor auf der Rückseite der Hand, zwei auf der Innenseite des Unterarms. Der zu verwendende Code zur Messung wird auf das Arduino gespielt. Die Muskeln in Hand und Unterarm werden mehrfach kontrahiert und entspannt. Der gemessene Wert verändert sich allerdings nicht. Auch kann kein Zusammenhang zwischen Muskelkontraktion oder Bewegungen mit der Reaktion der LED festgestellt werden. Die LED blinken manchmal und manchmal nicht, ohne ersichtlichen Grund. Ein Mitstudent eines anderes Teams wird gebeten, sich den Aufbau anzusehen. Das verwendete Shield ist ein anderes als das selber gebaute und scheinbar nicht korrekt. Eine Brücke war an der falschen Stelle platziert (siehe nachfolgendes Bild), sodass nicht die richtigen Pins Kontakt hatten.

Nachdem das behoben wurde reagieren die LED verlässlich auf die Bewegungen des Arms. Dabei leuchten die LED der Reihe nach auf, wenn die Kontraktion stärker wird. Bei starker Kontraktion leuchten alle gleichzeitig, wenn der Arm in Ruhelage und entspannt ist, leuchtet kein LED. Das Experiment wird parallel am anderen Laptop mit einem Arduino Shiled getestet und funktioniert ebenfalls zuverlässig. Anschliessend wird das selber gebaute Arduino Shield getestet. Zuerst wird kein verlässliches Signal erkannt, die LED reagieren nicht verlässlich auf Muskelkontraktionen. Einige Lötstellen werden gesäubert oder neu gelötet, das Potentiometer wird justiert und . Anschliessend wird das Experiment erneut durchgeführt und funktioniert diesmal korrekt. Die LED reagieren verlässlich auf die Muskelkontraktion.