Team Do It 2023
Contents
Einleitung
MEDTECH DIY Blockwoche
Willkommen auf der Website von Team Do It 2023. Das Team wurde für die Blockwoche Medtech DIY gegründet, um zusammen diverse kleine Projekte zu erarbeiten. Die Blockwoche wurde vom 11.09.2023 bis 16.09.2023 an der Hochschule Luzern Technik & Architektur in Horw durchgeführt.
In der Blockwoche werden diverse Prototypen im FabLab entwickelt, um den Studierenden die Schnittstelle zwischen Technik und Medizin näher zu bringen. Die Leiter der Blockwoche geben den Studierenden fortlaufend Inputs, wie z.B. gelötet wird, ein Arduino funktioniert oder wie ein 3D-Drucker verwendet wird.
FabLab
Das FabLab an der Hochschule Luzern Technik & Architektur in Horw ist für alle Personen zugänglich. Das Fachpersonal gibt den jeweiligen Personen eine Einführung. Das FabLab gibt es nicht nur in Luzern. FabLabs entstehen überall auf der Welt. In westlichen Städten sowie in Afghanistan oder Afrika. Im weltweiten Netzwerk tauscht man sich über Kontinente hinweg aus und teilt so Erfahrungen, Fragen und Ideen mit anderen Spezialisten aus. Weitere Informationen findet man unter: https://fablab-luzern.ch/
Team Mitglieder
Das Team besteht aus drei Mitgliedern aus unterschiedlichen Studiengängen, um das Interdisziplinäre Arbeiten zu stärken.
Dennis studiert Medizintechnik im 5. Semester
Thorben studiert Wirtschaftsingenieur im 5. Semester
Julian studiert Maschinenbau im 7. Semester.
Montag
Einführung
Der Startpunkt für diese Blockwoche war am Montag um 09:00. Es gab am Anfang eine kurze Vorstellungsrunde von allen Teilnehmer. Einige Studenten kannten sich bereits, aber es waren auch Personen dabei von anderen Studiengängen dabei und eine Austauschstudentin. Jede Person hat bei der Vorstellungsrunde einen Gegenstand in die Hand genommen, stellte sich kurz vor und hat dann begründet, warum dieser Gegenstand gewählt wurde. Nach der Vorstellungsrunde wurden dann die Gruppen aufgeteilt. Jedes Team wurde aus unterschiedlichen Studiengängen zusammengestellt, sodass man mit neue Personen zusammen arbeitet und nicht nur mit bekannten Gesichter.
Anschliessend gab uns Marc eine Führung durch das FabLab. Er zeigte uns die diversen Geräte und Materialien, die vorhanden sind und welche wir in der Blockwoche verwenden dürfen. Nach der Führung hatten wir noch Zeit bis zum Mittag, um die Pflichtlektüre zu erarbeiten. Zusätzlich wurde uns noch der Stundenplan für die Woche präsentiert.
Studenplan
In den kommenden Tagen folgen wir einem gut durchdachten Stundenplan, der sicherstellt, dass wir das volle Potenzial dieses Kurses ausschöpfen. Dieser strukturierte Zeitplan dient als Orientierung für die aufregenden Aktivitäten, Diskussionen und Lerneinheiten, die vor uns liegen. Im untenstehenden Bild ist der Stundenplan ersichtlich.
Präsentationen
Am Nachmittag trafen wir uns direkt im Zimmer E202 für zwei Präsentationen. Die erste Präsentation wurde von Lina Lopes geleitet. Sie erzählte uns einige Interessante Sachen über ihre Vergangenheit und Projekte an denen Sie gearbeitet hat. Lina ist eine Unternehmerin, Beraterin und Künstlerin, welche Kunst und Technologie miteinander verbindet. Sehr interessant war der implantierbarer "Chip" an dem Lina gearbeitet hat. Mit dem Chip kann man Daten abrufen oder sogar ein technisches Musikinstrument spielen.
Der zweite Vortrag wurde von Marc geleitet. Er gab uns eine kurze Einführung in das Wiki-Tool und zeigte uns, wie man eine Wiki-Website erstellen kann. Dies war für uns sehr wichtig, weil wir sämtliche Projekte auf dieser Website dokumentieren im Verlauf der Blockwoche.
Hack 0 - Löten und Experimentieren
Nach den Vorträgen begaben wir uns zurück ins FabLab und bekamen eine Einführung auf Arduino. Am späteren Nachmittag versuchten wir uns am Hack 0. Dieser beinhaltete den Aufbau vom Schaltkreis eines Spannungsteilers, bei welchem der eine Wiederstand der Hand gemessen wurde. Mit einem Arduinocode konnten die Kurven auf einem PC angezeigt werden. Das Schaltbild des Spannungsteilers wird in der unteren Abbildung dargestellt.
Dienstag
Hack 0 - Löten und Experimentieren
Zu Beginn des Morgens wurde kurz im Plenum besprochen wie der Stand ist bei den einzelnen Gruppen. Die Inputs von den anderen Gruppen halfen uns die Probleme besser zu verstehen, die wir am Vortag erlebt haben. Shih Wei Chieh war als Gast anwesend, er stellte sich kurz vor und unterstützte diverse Gruppen im Verlauf des Tages.
Nach der Besprechung bekamen wir am Morgen Zeit um diverse Experimente durchzuführen. Als erstes wurde das Experiment vom Vortag noch fertiggestellt. Es gab noch einige Fehlermeldungen die wir beheben mussten. Der Output der Hautwiderstandsmessung wurde nicht angezeigt, doch in kurzer Zeit konnten wird dieses Problem beheben. Danach wurde eine EMG und EKG Messung durchgeführt.
Für die EMG Messung wurde uns einen Programmcode zur Verfügung gestellt. Die Elektroden konnten ohne Probleme mit dem Arduino und Schaltbrett angeschlossen werden. Für diesen Versuch haben wir noch einen Amplifier benötigt, um das Signal zu stärken, weil die Signale sonst zu schwach sind. Nach dem Anschluss gemäss den Angaben konnten wir den Versuch erfolgreich durchführen. Zu beginn wurden die Messungen noch zu schnell durchgeführt, es war schwierig zu erkennen, wie das Signal aussieht. Nachdem wir die Zeit im Programmcode angepasst haben wurde das Signal deutlicher und langsamer dargestellt. Die Abbildung zeigt den elektrische Aktivität im Muskel an von der Testperson.
Als Zweitversuch wurde ein EKG durchgeführt. Uns wurde ebenfalls der Programmcode und das Schaltbild vorgegeben. Nachdem wir die Zeit angepasst haben, wurde ein Signal auf dem Bildschirm angezeigt. Rein optisch gesehen sieht die Messung wie bei einem echten EKG aus. Beim EGK (Elektrokardiogramm) werden die elektrische Aktivitäten der Herzmuskulatur gemessen. Das EKG-Signal wiederholt sich periodisch nach jedem Pumpzykus. Am Anfang des Signals gibt es eine kleine Erhebung. Dort beginnt die Vorhofkontraktion undam Ende dieser Erhebung beginnt die Überleitung an der Herzkammer. Kurz vor dem grossen Signalausschlag beginnt die Kontraktion der Herzkammern. Nach der Kontraktion wird das Signal wieder schwächer, dort beginnt die Entspannungsphase des Herzes. Die einzelnen Wellen sind auf dem EKG Bild nicht gut ersichtlich. Trotzdem ist uns aufgefallen, dass die Signale periodisch aufgenommen werden. Somit sind wir uns sicher, dass die Messung erfolgreich durchgeführt wurde.
Aufbau EMG Messung
EMG Messung
EKG Messung
Zusätzlich nach den EMG und EKG Messungen haben wir als Experiment einen Lautsprecher mit einem Bluetooth Modul und einem Battery-Pack. Dies funktionierte sehr gut, man konnte das Mobiltelefon mit den Lautsprechern verbinden und Musik abspielen.
Beim FabShare wurden und diverse Geräte im FabLab vorgestellt von den Dozenten und Betreuer. Von Noah wurde uns der 3D-Drucker vorgestellt, dabei handelt es sich um den Ultimaker 2+. Ein 3D-Drucker ist ein Gerät, das dreidimensionale Objekte schichtweise aufbaut, indem es Materialien (in diesem Fall PLA-Filament) schmilzt oder verfestigt. Er zeigte uns wie man die Software bedient und welche Einstellungen zu beachten sind. Am wichtigsten zu beachten ist, dass die erste Schicht 0.15mm hoch sein muss und die Oberfläche mit einem Haftungsmittel beschichten werden muss für eine optimale Haftung. Beim 3D-Druck muss man logisch mitdenken, wie ein Teil gedruckt werden muss, in welcher Ausrichtung und welche Füllstruktur man wählt.
Als zweites wurde uns der Lasecutter vorgestellt. Ein Laser Cutter ist eine maschinelle Vorrichtung, die einen gebündelten Laserstrahl verwendet, um präzise und saubere Schnitte oder Gravuren in verschiedenen Materialien durchzuführen. Am meisten wird im FabLab MDF-Platten in verschiedenen Dicken (3,4, und 6mm) verwenden, aber es besteht auch die Möglichkeit andere Materialen zu lasern. Uns wurde detailliert erklärt, wie die Software funktioniert. Dort ist wichtig zu beachten, dass man die Reihenfolge von Gravuren und durchschneiden beachten, weil sonst der Lasercutter Probleme haben wird. Beim Lasercutter selbst muss der Fokuspunkt richtig gewählt werden, dies darf auf keinen Fall vergessen gehen. Im Gegensatz zum 3D-drucken ist der Lasercutter viel schneller und gleichzeitig auch sehr genau (0.1mm). Daher muss man Sicht immer überlegen, ob man ein Bauteil Lasern oder drucken soll.
Lasercutter
3D-Drucker
3D-Drucker
