Difference between revisions of "Team Dreamteam"

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Herzlich willkommen auf der offiziellen Seite vom "Dreamteam". Auf dieser Seite werden die Ergebnisse der Blockwoche "Medtech DIY" vorgestellt. Die Daten unserer Projekte sind OpenSource, wenn man diese nachbauen möchte. Unsere Projekte im Überblick:  
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Herzlich willkommen auf der offiziellen Seite vom "Dreamteam". Auf dieser Seite werden die Ergebnisse der Blockwoche "Medtech DIY" vorgestellt. Die Daten unserer Projekte sind OpenSource und dürfen deshalb auch gerne weiterverwendet werden.
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Unsere Projekte im Überblick:  
  
Hack 0: Muscle SpikerShield  
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'''Hack 0: Muscle SpikerShield'''
  
Hack 1: Jukebox mit muskelgesteuerter Musik und einer LED-Erweiterung
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Die Projektwoche startet mit dem Hack 0, welchen alle Gruppen durchführen. Das Ziel der Übung war es, mittels Elektroden auf dem Muskel die Muskelkontraktion zu erkennen und mit LEDs darzustellen. Zusätzlich konnten sich alle Gruppen am Arbeitsplatz einrichten und erste Erfahrungen beim Löten sowie mit dem Arduino sammeln. Hack 0 war eine gute Vorbereitung, für die folgenden Projekte.
  
Hack 2: Rolltreppen-Desinfizierer
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'''Hack 1: Jukebox mit muskelgesteuerter Musik und einer LED-Erweiterung'''
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Im Hack 1 hat das Dreamteam den Hack 0 weiterentwickelt, damit mittels Muskelkontraktion Töne erzeugt werden können. Das Ganze wurde in einer Jukebox, welche mittels Lasercutter gefertigt wurde, verstaut. Zusätzlich wurde die Jukebox mit einem LED-Streifen versehen, welcher so programmiert war, dass die LED's verschiedene Farben in verschiedenen Kombinationen anzeigen.
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'''Hack 2: Rolltreppen-Desinfizierer'''
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Beim Hack 2 hatte die Gruppe die Idee, ein Projekt einer vergangenen Blockwoche so weiter zu entwickeln, dass eine Rolltreppe mehr oder weniger automatisiert mit Desinfektionsmittel gereinigt wird. Dabei war das Ziel, dass eine Pumpe immer kontrolliert Desinfektionsmittel an einen Schwamm abgibt, welcher mit dem Handlauf der Rolltreppe in Kontakt ist.
  
 
Viel Vergnügen auf unserer Seite!
 
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= Team =
 
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'''Dreamteam''' besteht aus vier Studierenden des Studiengang Medizintechnik: '''Flavia Achermann''', '''Dario Renggli''', '''Salome Siegenthaler''' und '''Jessica Di Lanzo''' der Hochschule Luzern Technik & Architektur.
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'''Dreamteam''' besteht aus folgenden vier Studierenden des Studiengangs Medizintechnik der Hochschule Luzern Technik & Architektur: '''Flavia Achermann''', '''Dario Renggli''', '''Salome Siegenthaler''' und '''Jessica Di Lanzo'''  
  
 
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== TED Talk ==
 
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Im nachfolgenden Video spricht Greg Gage bei TED Talk über die Thematik, dass nur grosse Labore Hirnforschung betreiben können, da es sehr teure Maschinen und Geräte benötigt. Damit man aber auch mit ganz einfachen Experimenten den Menschen die Hirnfunktionen nahelegen kann, zeigt er ein sehr einfaches Experiment. Im Experiment kann eine Testperson mit den Muskeln am Arm einen Nerv einer anderen Person steuern. Dieses Experiment ist ebenfalls ein OpenSource Versuch, welches von jedem erstellt oder weiterentwickelt werden kann.
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Im nachfolgenden Video spricht Greg Gage bei TED Talk über die Thematik, dass nur grosse Labore Hirnforschung betreiben können, da es sehr teure Maschinen und Geräte benötigt. Damit man aber auch mit ganz einfachen Experimenten den Menschen die Hirnfunktionen nahelegen kann, zeigt er ein sehr einfaches Experiment. Im Experiment kann eine Testperson mit den Muskeln am Arm einen Nerv einer anderen Person steuern. Dieses Experiment ist ebenfalls ein Open Source Versuch, es darf also ausprobiert oder weiterentiwckelt werden.
  
 
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=Einführung Tools=
 
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Am Dienstagnachmittag gab es eine kurze Einführung für den Lasercutter sowie den 3D-Drucker
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Am Dienstagnachmittag gab es eine kurze Einführung für die Benutzung des Lasercutters sowie den 3D-Drucker.
  
 
==Lasercutter==
 
==Lasercutter==
  
Der Lasercutter durchtrennt oder grafiert Platten aus verschiedenen Materialien wie Holz, Karton, Plexiglas, Kunststoff, Leder, ect. mit einem Hochleistungslaser. Mit einem Zeichnungsprogramm werden die Pläne erstellt oder von Internetseiten mit vorhandenen OpenSource Daten übernommen. Wenn die Pläne bereitstehen, werden diese mittels Stick auf den Lasercutter übertragen, da werden die Pläne gelasert. Eines der Vorteile ist der schnelle Herstellungsprozess, so können zum Beispiel hochwertige Gehäuse für Prototypen hergestellt werden.
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Der Lasercutter durchtrennt oder graviert Platten aus verschiedenen Materialien wie Holz, Karton, Plexiglas, Kunststoff, Leder, ect. mit einem Hochleistungslaser. Mit einem Zeichnungsprogramm werden die Zeichnungen erstellt oder von Internetseiten, wie beispielsweise Thingiverse, aus vorhandenen Open Source Daten übernommen. Wenn die Zeichnungen bereitstehen werden diese mittels Stick auf den Lasercutter, zur Umsetzung auf dem Werkstück,übertragen. Im Gegensatz zu einem 3D-Drucker ist einer der Vorteile eines Lasercutters der schnelle Herstellungsprozess. Dadurch können relativ schnell 3D-Modelle realisiert werden, indem die Einzelteile anschliessend zusammengesteckt oder geleimt werden.
  
 
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==3D-Drucker==
 
==3D-Drucker==
Im FabLab stehen 3D-Drucker. Für die Herstellung eines 3D-Teils wird ein CAD Plan vom Objekt und eine PLA-Kunststoff-Rolle gebraucht, das beim Drucker eingefädelt ist. Ein Roboterarm druckt den flüssigen Kunststoff und nach dem abkühlen stehen die Objekte bereit. Gegenüber dem Lasercutter ist der 3D-Drucker extrem langsam, was bei der Planung berücksichtigt werden muss.
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Im FabLab stehen diverse 3D-Drucker. Für die Herstellung eines 3D-Teils wird ein CAD Plan vom Objekt und eine PLA-Kunststoff-Rolle gebraucht, das beim Drucker eingefädelt ist. Ein Roboterarm druckt den flüssigen Kunststoff und nach dem abkühlen stehen die Objekte bereit. Gegenüber dem Lasercutter ist der 3D-Drucker extrem langsam, was bei der Planung berücksichtigt werden muss. Etwas schade ist, dass die Drucker nicht merken, wenn die PLA-Kunststoffrolle aufgebraucht ist. Wird das während des Drucks nicht gleich bemerkt, muss der Druck nochmal von vorne begonnen werden, was ziemlich ärgerlich und zeitintensiv ist, bei Bauteilen, die mehrere Stunden dauern.
  
 
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= Skill Share Sessions =
Bei den Skill Share Sessions werden am Mittwochvormittag verschiedene Themen von Studenten für Studenten vorbereitet, um sich in neuen Bereichen Wissen anzueignen. Nachfolgend werden die drei Skill Sessions kurz beschrieben, bei welchen die Gruppe '''Dreamteam''' teilgenommen hat:
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Bei den Skill Share Sessions wurden am Mittwochvormittag verschiedene Themen von Studenten für Studenten vorbereitet, um sich in neuen Bereichen Wissen anzueignen. Nachfolgend werden die drei Skill Sessions kurz beschrieben, bei welchen die Gruppe '''Dreamteam''' teilgenommen hat:
  
 
==Maker vs. Virus==
 
==Maker vs. Virus==
  
Andreas Kopp (Gründer vom Erfindergarden) erzählte in seiner Skill Share Session über seinen Weg in den letzten Jahren und seine Ziele. Dabei hat er Einblicke in verschiedene Institutionen und Projekte gezeigt. Zusätzlich hat er gezeigt, wie er auch die Pandemie mit verschiedenen Produkten wie Maskenhalter oder FaceShield unterstützen konnte.
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Andreas Kopp (Gründer vom Erfindergarden) erzählte in seiner Skill Share Session etwas über seinen Werdegang, vergangene Projekte aus den letzten Jahren und seine Ziele und laufenden Projekte. Dabei hat er Einblicke in verschiedene Institutionen und Projekte gezeigt. Zusätzlich hat er gezeigt, wie er auch die Pandemie mit verschiedenen Produkten wie Maskenhalter oder FaceShield unterstützen konnte.
  
 
==Arduino für Einsteiger==
 
==Arduino für Einsteiger==
  
Chris Obrist führte in seiner Skill Share Session in die Grundlagen vom Arduino ein. Dabei ging er zuerst auf die einzelnen Komponenten vom Aufbau des Arduinos ein und erläuterte die Nutzen der einzelnen Funktionen und die Funktion des Breadboards. Zusätzlich wurde die Software sowie dessen Download gezeigt. Die Session war sehr lehrreich und spannend! Das Dreamteam konnte sehr viel Wissen für die folgenden Tage sowie weitere Projekte im Studium aufbauen.  
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Chris Obrist führte die Studenten in seiner Skill Share Session in die Grundlagen vom Arduino ein. Dabei ging er zuerst auf die einzelnen Komponenten der Arduino Hardware ein und erläuterte den Nutzen der einzelnen Elemente und die Funktion des Breadboards. Zusätzlich erläuterte er ganz kurz die zugehörige Arduino Software und wo man diese installieren kann. Die Session war sehr lehrreich und spannend! Das Dreamteam konnte sehr viel Wissen für die folgenden Tage, sowie weitere Projekte im Studium sammeln.  
  
 
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==Video schneiden==
 
==Video schneiden==
  
Flavia zeigte bei ihrer Skill Share Session ihre Erfahrungen im Bereich der Videobearbeitung. Dabei geht sie genauer auf Bearbeitungsprogramme am Laptop (Programm DaVinci), jedoch auch auf simple Bearbeitungsprogramme am Handy (Programme Videoleap / Beatleap / Storybeat) ein. Dabei kann man je nach App selbst mehr entscheiden bei der Bearbeitung, aber es gibt auch Apps, bei welchen die Videos schon sehr automatisch zusammengeschnitten werden.
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Flavia zeigte bei ihrer Skill Share Session ihre Erfahrungen im Bereich der Videobearbeitung. Dabei hat sie verschiedene Bearbeitungsprogramme am Laptop (Programm DaVinci), jedoch auch auf simple Bearbeitungsprogramme am Handy (Programme Videoleap / Beatleap / Storybeat) demonstriert und deren Vor- und Nachteile, sowie die optimalen Einsatzgebiete, erläutert. Bei den vorgestellten Programmen, gibt es grosse Unterschiede. Teilweise wird alles vom Benutzer selbst zusammengeschnitten, die Übergänge werden selber ausgewählt, die Bilderabfolge festgelegt und vieles mehr! Bei anderen Apps muss der Benutzer nur die Fotos auswählen und den Rest der Arbeit übernimmt das Programm.
  
 
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* Programmcodes (led_strip2014_highergain.ino)
 
* Programmcodes (led_strip2014_highergain.ino)
 
* LEDs
 
* LEDs
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*Lötkolben
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*Lötunterlage
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*Zinnlot
  
  
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===Ziel===
 
===Ziel===
  
Das Dreamteam erstellte im Hack 1 eine Jukebox, welche durch Muskelkontraktion Musik macht und zusätzlich optisch verstärkt durch ein farbiges LED-Band wird. Das Projekt "Hack 1" wird nachfolgend genauer beschrieben.
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Das Dreamteam erstellte im Hack 1 eine Jukebox, welche durch Muskelkontraktion Töne erzeugt und zusätzlich mit einem farbigen LED-Band ausgestattet wird. Das Projekt "Hack 1" wird nachfolgend genauer beschrieben.
  
 
===Versuchsaufbau===
 
===Versuchsaufbau===
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===Durchführung===
 
===Durchführung===
  
Erstellung der Jukebox mit Hilfe des Lasercutters:
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'''Erstellung der Jukebox mit Hilfe des Lasercutters:'''
  
 
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Die gefertigte Jukebox konnte als SVG-File heruntergeladen werden und mit dem entsprechenden Programm verarbeitet werden. Dabei wurde einerseits die Software ''Adobe Illustrator'' andererseits ''RD Works V8'' genutzt.
 
Die gefertigte Jukebox konnte als SVG-File heruntergeladen werden und mit dem entsprechenden Programm verarbeitet werden. Dabei wurde einerseits die Software ''Adobe Illustrator'' andererseits ''RD Works V8'' genutzt.
  
Fertigung der Jukebox:
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'''Fertigung der Jukebox:'''
  
 
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Um dem entstandenen Werk noch ein wenig Farbe zu verleihen, es eineindeutig zu gestalten, entschied sich Team Dreamteam die Jukebox mit Spray-Farbe einzufärben. Der Deckel wurde, wie im Bild ersichtlich, gold-braun coloriert.
 
Um dem entstandenen Werk noch ein wenig Farbe zu verleihen, es eineindeutig zu gestalten, entschied sich Team Dreamteam die Jukebox mit Spray-Farbe einzufärben. Der Deckel wurde, wie im Bild ersichtlich, gold-braun coloriert.
  
Musik auf dem Arduino programmieren - steuerbar über den Muskel:  
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'''Musik auf dem Arduino programmieren - steuerbar über den Muskel: '''
  
 
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Dieser Schritt basiert auf dem Hack 0, bei welchem jedoch noch das MusicShield hinzugefügt wurde. Somit kann anhand des Programmcodes und aus der Muskelkontraktion Töne über eine kleine Musikbox hergeführt werden.
  
 
===Endprodukt===
 
===Endprodukt===
  
Fertiges Produkt:
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Fertiges Produkt:  
  
 
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Die gefertigte Jukebox enthält im Innern die gesamte Elektronik mit einem Arduino für die Musik, welche durch die Muskelkontraktion erstellt wurde. Zusätzlich gibt es im Innern der Box noch ein Arduino für den LED-Streifen, welcher farbenfroh leuchtet. Zusätzlich wurde die Jukebox noch mit verschiedenen Farben angemalt und verschönert. Es wurde ein richtig cooles Endprodukt, worin sich die Gruppe verschiedenes Wissen aneignen konnte.
  
 
===Reflexion===
 
===Reflexion===
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===Ziel===
 
===Ziel===
  
Das Ziel des Hack 2 ist es, ein Rolltreppen-Desinfizierer, inspiriert aus dem Internet, mit einer Pumpe zu erweitern, dass nicht zu viel Desinfektionsmittel benutzt wird. Auf der nachfolgenden Abbildung ist der Rolltreppe-Desinfizierer ersichtlich. Dieser könnte sehr schnell mit einem alten Projekt (Verbandaufwickler) von der Blockwoche DIY gebaut werden, in dem nicht ein Verband aufgewickelt wird, sondern ein Schwamm montiert wird. Das Projekt "Hack 2" wird nachfolgend genauer dokumentiert.  
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Das Ziel des Hack 2 ist es, ein Rolltreppen-Desinfizierer, inspiriert aus dem Internet, mit einer Pumpe zu erweitern, dass die Menge des Desinfektionsmittel automatisch reguliert wird. In der folgenden Abbildung ist der Rolltreppen-Desinfizierer ersichtlich. Das Projekt "Hack 2" wird nachfolgend genauer dokumentiert.  
  
 
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===Durchführung===
 
===Durchführung===
  
Inbetriebnahme der Pumpe:
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Damit das Desinfektionsmittel dosiert werden kann, wird eine Pumpe sowie ein Relais benötigt. Die Batterie wurde an die Pumpe und das Relais angeschlossen. Weiter wurde von der Batterie eine Leitung zur Pumpe angeschlossen. Zudem wurde die Pumpe mit dem Relais verbunden. Das Relais ist zum Schluss am Arduino angeschlossen worden.
 
 
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Da die Pumpe nicht funktioniert, hat das Dreamteam mit einem Voltmeter gemessen, um zu schauen, ob das Problem bei der Pumpe oder bei den Batterien.  
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Nach mehreren Tests war es definitiv klar, die Pumpe war defekt, die Programmcodes korrekt. Somit musste Team Dreamteam eine andere Pumpe für den Hack 2 verwenden. Aufgrund mangelnder Zeit konnte Hack 2 nicht vollständig beendet werden und die Pumpe nicht vollständig funktionsfähig gemacht werden. Nachfolgend die dazu gehörenden Codes für die Ansteuerung.
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Nachdem alle Komponenten zusammengebaut und der korrekte Programmcode auf das Arduino geladen waren, funktionierte die Pumpe vorerst nicht. Bei der Suche nach der Ursache, wurde zuerste mit einem Multimeter die elektrische Spannung über der Batterie gemessen. Das Team hat vermutet, dass die Batterien vielleicht leer sind, es wurde jedoch die korrekte Spannung gemessen. Danach wurde geprüft, ob eine Lötstelle ungenügend gelötet war. Zur Sicherheit wurde deshalb die Schaltung nocheinmal mit Klippkabel aufgebaut. Auch jetzt zeigte die Pumpe keine Funktion aber das Relais funktionierte. Daher schloss das Team, dass die Pumpe defekt ist.  
  
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Im Bild oben ist die Pumpe mit den dazugehörenden Verbindungen ersichtlich. Aufgrund mehreren gescheiterten Lötversuchen, entschied sich Team Dreamteam die Kabel mittels Verbindungskabel zusammengehalten. Die auf dem Bild ersichtliche Pumpe, entspricht nicht der für den Hack 2 benötigten Pumpe, jedoch zeigt diese auf, dass der Programmcode zuverlässig funktioniert. Für die komplette Ausführung des Hack 2, wäre eine andere Pumpe von Nöten, eine Pumpe, welche einen zweiten Schlauchanschluss aufzeigen würde.
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Somit musste Team Dreamteam eine andere Pumpe für den Hack 2 verwenden. Die auf dem Bild ersichtliche Pumpe, entspricht nicht der für den Hack 2 benötigten Pumpe, jedoch zeigt diese auf, dass der Programmcode zuverlässig funktioniert. Für die komplette Ausführung des Hack 2, wäre eine andere Pumpe von Nöten, eine Pumpe, welche einen zweiten Schlauchanschluss aufzeigen würde.
  
 
===Programmcodes===
 
===Programmcodes===
  
Unten ersichtlich sind die für Hack 2 benutzten Programmcodes, zur Inbetriebnahme der Pumpe.
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Unten ersichtlich sind die für Hack 2 benutzten Programmcodes, zur Inbetriebnahme der Pumpe. Beim Weiterführen des Hack 2 müsste der Programmcode noch richtig angepasst und eingestellt werden, damit die richtige Menge an Desinfektionsmittel auf die Rolle aufgetragen wird.  
  
 
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===Reflexion===
 
===Reflexion===
  
Leider hat das Dreamteam erst sehr spät realisiert, dass nicht der Programmcode oder die Schaltung falsch, sondern die Pumpe nicht funktionstüchtig ist. Deshalb hat das Team einen ganzen Tag für den Hack 2 verloren und konnte deshalb kein funktionstüchtiges Modell kreieren. Trotzdem findet das Team, dass man an dieser Idee noch arbeiten und vieles rausholen kann.  
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Leider hat das Dreamteam erst sehr spät realisiert, dass nicht der Programmcode oder die Schaltung falsch war, sondern die Pumpe nicht funktionstüchtig ist. Deshalb hat das Team viel Zeit beim Hack 2 verloren. Die Idee kann aber weiterverfolgt werden, damit der Rolltreppen-Desinfizierer tatsächlich umgesetzt und verwendet werden kann.  
  
  
  
 
[[Category:MedTech-DIY]]
 
[[Category:MedTech-DIY]]

Latest revision as of 10:17, 17 February 2022

Unicorn.jpg


Zusammenfassung

Herzlich willkommen auf der offiziellen Seite vom "Dreamteam". Auf dieser Seite werden die Ergebnisse der Blockwoche "Medtech DIY" vorgestellt. Die Daten unserer Projekte sind OpenSource und dürfen deshalb auch gerne weiterverwendet werden. Unsere Projekte im Überblick:

Hack 0: Muscle SpikerShield

Die Projektwoche startet mit dem Hack 0, welchen alle Gruppen durchführen. Das Ziel der Übung war es, mittels Elektroden auf dem Muskel die Muskelkontraktion zu erkennen und mit LEDs darzustellen. Zusätzlich konnten sich alle Gruppen am Arbeitsplatz einrichten und erste Erfahrungen beim Löten sowie mit dem Arduino sammeln. Hack 0 war eine gute Vorbereitung, für die folgenden Projekte.

Hack 1: Jukebox mit muskelgesteuerter Musik und einer LED-Erweiterung

Im Hack 1 hat das Dreamteam den Hack 0 weiterentwickelt, damit mittels Muskelkontraktion Töne erzeugt werden können. Das Ganze wurde in einer Jukebox, welche mittels Lasercutter gefertigt wurde, verstaut. Zusätzlich wurde die Jukebox mit einem LED-Streifen versehen, welcher so programmiert war, dass die LED's verschiedene Farben in verschiedenen Kombinationen anzeigen.

Hack 2: Rolltreppen-Desinfizierer

Beim Hack 2 hatte die Gruppe die Idee, ein Projekt einer vergangenen Blockwoche so weiter zu entwickeln, dass eine Rolltreppe mehr oder weniger automatisiert mit Desinfektionsmittel gereinigt wird. Dabei war das Ziel, dass eine Pumpe immer kontrolliert Desinfektionsmittel an einen Schwamm abgibt, welcher mit dem Handlauf der Rolltreppe in Kontakt ist.

Viel Vergnügen auf unserer Seite!

Team

Dreamteam besteht aus folgenden vier Studierenden des Studiengangs Medizintechnik der Hochschule Luzern Technik & Architektur: Flavia Achermann, Dario Renggli, Salome Siegenthaler und Jessica Di Lanzo

Wochenplan

Wochenplan.jpg

Pflichtlektüre

Anhand der Pflichtlektüre konnten sich die Studierenden auf die Blockwoche "Medtech DIY" vorbereiten. Die wichtigsten Punkt aus dieser Literatur werden nachfolgend erläutert.

TED Talk

Im nachfolgenden Video spricht Greg Gage bei TED Talk über die Thematik, dass nur grosse Labore Hirnforschung betreiben können, da es sehr teure Maschinen und Geräte benötigt. Damit man aber auch mit ganz einfachen Experimenten den Menschen die Hirnfunktionen nahelegen kann, zeigt er ein sehr einfaches Experiment. Im Experiment kann eine Testperson mit den Muskeln am Arm einen Nerv einer anderen Person steuern. Dieses Experiment ist ebenfalls ein Open Source Versuch, es darf also ausprobiert oder weiterentiwckelt werden.

What is Open Source?

Als Open Source versteht man die öffentliche Zugänglichkeit von verschiedenen Arbeiten (Programme, 3D-Modelle, usw.) für alle. Open Source hat viele Vorteile wie: freier Zugang und Weiterverarbeitung, Zugang zum Quellencode, ein höheres Mass an Zusammenarbeit sowie die Beendigung der Bindung an einen bestimmten Anbieter.


Einführung Tools

Am Dienstagnachmittag gab es eine kurze Einführung für die Benutzung des Lasercutters sowie den 3D-Drucker.

Lasercutter

Der Lasercutter durchtrennt oder graviert Platten aus verschiedenen Materialien wie Holz, Karton, Plexiglas, Kunststoff, Leder, ect. mit einem Hochleistungslaser. Mit einem Zeichnungsprogramm werden die Zeichnungen erstellt oder von Internetseiten, wie beispielsweise Thingiverse, aus vorhandenen Open Source Daten übernommen. Wenn die Zeichnungen bereitstehen werden diese mittels Stick auf den Lasercutter, zur Umsetzung auf dem Werkstück,übertragen. Im Gegensatz zu einem 3D-Drucker ist einer der Vorteile eines Lasercutters der schnelle Herstellungsprozess. Dadurch können relativ schnell 3D-Modelle realisiert werden, indem die Einzelteile anschliessend zusammengesteckt oder geleimt werden.

WhatsApp Image 2022-02-09 at 14.30.11.jpeg

3D-Drucker

Im FabLab stehen diverse 3D-Drucker. Für die Herstellung eines 3D-Teils wird ein CAD Plan vom Objekt und eine PLA-Kunststoff-Rolle gebraucht, das beim Drucker eingefädelt ist. Ein Roboterarm druckt den flüssigen Kunststoff und nach dem abkühlen stehen die Objekte bereit. Gegenüber dem Lasercutter ist der 3D-Drucker extrem langsam, was bei der Planung berücksichtigt werden muss. Etwas schade ist, dass die Drucker nicht merken, wenn die PLA-Kunststoffrolle aufgebraucht ist. Wird das während des Drucks nicht gleich bemerkt, muss der Druck nochmal von vorne begonnen werden, was ziemlich ärgerlich und zeitintensiv ist, bei Bauteilen, die mehrere Stunden dauern.

IMG 7253.JPG

Inputreferate

Während der Blockwoche finden immer wieder Inputreferate statt. Diese werden nachfolgend kurz zusammengefasst.

Urs Gaudenz - GaudiLabs

Am Montagnachmittag, hat Urs Gaudenz eine kurze Vorlesung zu den Themen Do It Yourself und Open Source gehalten. Das Ziel von Open Source besteht darin, Daten der Öffentlichkeit zur Verfügung zu stellen, wie man es zum Beispiel vom bekanntesten Beispiel 'Wikipedia' kennt. Bei Do It Yourself geht es nicht unbedingt darum, etwas alleine zu tun, weshalb synonym auch gerne Do It Together verwendet wird. Viel mehr geht es darum, sich in einer Community auszutauschen, Entwicklungen kostenlos von anderen Mitglieder zu übernehmen und weiterzuentwickeln.

Cropped-GaudiLabs2.png

Ewen Chardronnet

Am Dienstagabend, hat Ewen Chardronnet uns art4med.eu vorgestellt, für welche er Artikel verfasst und publiziert. Insbesondere hat er uns verschiedene spezifische Projekte etwas näher vorgestellt:

  • UNBORNoX9
  • Quorum Sensing: Skin Flora Signal System
  • Marine biology

Skill Share Sessions

Bei den Skill Share Sessions wurden am Mittwochvormittag verschiedene Themen von Studenten für Studenten vorbereitet, um sich in neuen Bereichen Wissen anzueignen. Nachfolgend werden die drei Skill Sessions kurz beschrieben, bei welchen die Gruppe Dreamteam teilgenommen hat:

Maker vs. Virus

Andreas Kopp (Gründer vom Erfindergarden) erzählte in seiner Skill Share Session etwas über seinen Werdegang, vergangene Projekte aus den letzten Jahren und seine Ziele und laufenden Projekte. Dabei hat er Einblicke in verschiedene Institutionen und Projekte gezeigt. Zusätzlich hat er gezeigt, wie er auch die Pandemie mit verschiedenen Produkten wie Maskenhalter oder FaceShield unterstützen konnte.

Arduino für Einsteiger

Chris Obrist führte die Studenten in seiner Skill Share Session in die Grundlagen vom Arduino ein. Dabei ging er zuerst auf die einzelnen Komponenten der Arduino Hardware ein und erläuterte den Nutzen der einzelnen Elemente und die Funktion des Breadboards. Zusätzlich erläuterte er ganz kurz die zugehörige Arduino Software und wo man diese installieren kann. Die Session war sehr lehrreich und spannend! Das Dreamteam konnte sehr viel Wissen für die folgenden Tage, sowie weitere Projekte im Studium sammeln.

Bildschirmfoto 2022-02-09 um 10.25.06.png

Video schneiden

Flavia zeigte bei ihrer Skill Share Session ihre Erfahrungen im Bereich der Videobearbeitung. Dabei hat sie verschiedene Bearbeitungsprogramme am Laptop (Programm DaVinci), jedoch auch auf simple Bearbeitungsprogramme am Handy (Programme Videoleap / Beatleap / Storybeat) demonstriert und deren Vor- und Nachteile, sowie die optimalen Einsatzgebiete, erläutert. Bei den vorgestellten Programmen, gibt es grosse Unterschiede. Teilweise wird alles vom Benutzer selbst zusammengeschnitten, die Übergänge werden selber ausgewählt, die Bilderabfolge festgelegt und vieles mehr! Bei anderen Apps muss der Benutzer nur die Fotos auswählen und den Rest der Arbeit übernimmt das Programm.

WhatsApp Image 2022-02-09 at 14.34.57.jpeg

Experimente

Hack 0

Ziel

Im Hack 0 ging es darum, erste Erfahrungen mit Mikrokontrollern und mit dem Löten von Leiterplatinen zu machen. Ausserdem wurden erste Programmcodes für das Arduino kennengelernt und der Aufbau und die wichtigsten Funktionen der Arduino Hardware, als auch Software, wurden demonstriert und ausprobiert. Ziel des Experiments war weiter, das Diskutieren und Austauschen von Wissen und Erkenntnissen bezüglich der Versuchsresultate.

Versuchsaufbau

  • Muscle SpikerShield
  • Arduino Uno
  • 3 Elektroden
  • Elektrodenkabel
  • USB Kabel
  • Programmcodes (led_strip2014_highergain.ino)
  • LEDs
  • Lötkolben
  • Lötunterlage
  • Zinnlot


Hier gehts zur Schritt für Schritt Anleitung: https://backyardbrains.com/experiments/muscleSpikerShield

Programmcode

WhatsApp Image 2022-02-08 at 10.05.15.jpeg

Durchführung

Damit das EMG SpikerShield funktioniert, müssen zuerst alle Komponenten auf die Platine gelötet werden. Anschliessend soll das Arduino IDE auf dem Laptop installiert werden. Dies wird benötigt um den Programmcode zu schreiben resp. zu öffnen. Zum Schluss verbindet man das Arduino mit dem Computer.

WhatsApp Image 2022-02-07 at 15.23.27.jpeg
WhatsApp Image 2022-02-08 at 09.31.38.jpeg

Bei diesem Hack wurden die Elektroden am Unterarm befestigt. Danach konnten die Elektroden und über das Elektroden-Kabel mit den Muscle SpikerShield verbunden werden. Anschliessend wurde der Programmcode auf das Arduino geladen, damit der Hack 0 reibungslos funktionierte. Als die Muskeln im Arm der Testperson angespannt wurden, begannen die LEDs auf dem SikerShield je nach Intensität des Kraftaufwandes im Muskel (grün bei kleinem Kraftaufwand, rot bei hohem Kraftaufwand) zu leuchten. Über die Elektroden gemessen, wurden die effektiven Veränderungen des elektrischen Potenzials in den Muskeln, welche mit hoher Beanspruchung des Muskels steigen. Zusätzlich könnte ein Lautsprecher angeschlossen werden, um die Muskelaktivität anhand von lautem und leisen Rauschen hören zu können. Nach diesem Versuch konnten verschiedene Hypothesen aufgestellt werden und mit Experimenten bewiesen oder widerlegt werden.

WhatsApp Image 2022-02-08 at 09.53.03.jpeg Fokus.jpeg

In einem zweiten Experiment wurden die Elektroden am Oberarm angebracht. Die Ergebnisse waren deckungsgleich zu denen beim Unterarm. Wird der Oberarm angespannt, resultiert eine höhere Muskelaktivität und dementsprechend zeigt die Kurve auf dem Diagramm, welches mittels Arduino ausgelesen werden konnte, einen Höhepunkt, siehe Bild unten.

Bizeps.jpeg

Das untenstehenden Diagramm zeigt das Resultat des ersten Versuches. Bei den Ausreissern (Höhepunkten) ist die Muskelaktivität voll im Gange. Bei den Tiefpunkten sind die Muskeln nicht angespannt und somit ist wenig Muskelaktivität vorhanden.

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Reflexion

Anfangs traten einige Schwierigkeiten auf, welche sich beim Upload des Sketchs auf das Arduino zeigten. Das Arduino wurde vom Laptop nicht als Gerät erkannt und konnte deshalb nicht als Port ausgewählt werden. Schliesslich stellte sich heraus, dass es wohl am Arduino und nicht an der zuvor gemeinten Falschinstallation des Arduino-Programms gelegen hat. Mit einem neuen Arduino hat der Upload schlussendlich reibungslos funktioniert. Beim ersten Versuch ging es darum, die Potenzialänderungen im Muskel zu messen. Dabei haben die LEDs ununterbrochen geleuchtet. Vor dem Versuch musste die Sensitivität am Potentiometer angepasst werden, um dauerndes Leuchten der LED's zu unterbinden. Mit einem entsprechenden Schraubendreher, wurden verschiedene Sensitivitäten ausprobiert, bis die gewünschte Einstellung passte. Die Messungen am Unterarm und am Oberarm lieferten die erwarteten Ergebnisse. Wenn der Muskel kontrahiert, steigt das Aktionspotenzial, das heisst die LEDs leuchten und der ausgegebene Wert auf dem Serial Monitor in der Arduino Software steigt an. Bei entspanntem Muskel ist das Aktionspotenzial tief, die LEDs leuchten nicht und der Wert auf dem Serial Monitor nähert sich 0. Beim dritten Experiment wurde festgestellt, dass keine Kontraktion der Muskeln im Unterarm stattfindet, wenn die Hand von einer zusätzlichen Person bewegt wird. Gemäss unserer Recherche, liegt das wohl daran, dass kein Nervenimpuls zum Muskel geleitet wird, da im Gehirn der Testperson kein "Befehl" zur Kontraktion ausgelöst wird und damit findet auch keine Veränderung des Aktionspotenzials statt. Dieses Experiment hätte noch weiter untersucht werden können, jedoch reichte die Zeit dafür leider nicht.

Hack 1

Ziel

Das Dreamteam erstellte im Hack 1 eine Jukebox, welche durch Muskelkontraktion Töne erzeugt und zusätzlich mit einem farbigen LED-Band ausgestattet wird. Das Projekt "Hack 1" wird nachfolgend genauer beschrieben.

Versuchsaufbau

  • Arduino Uno
  • Laser Cutter
  • Holz für JukeBox
  • Elektroden
  • MusicShield
  • Elektrodenkabel
  • Lautsprecher
  • Programmcode
  • Batterie/Powerbank (5V)
  • Vorlage SVG-Datei JukeBox Etsy Link Etsy

Durchführung

Erstellung der Jukebox mit Hilfe des Lasercutters:

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Die gefertigte Jukebox konnte als SVG-File heruntergeladen werden und mit dem entsprechenden Programm verarbeitet werden. Dabei wurde einerseits die Software Adobe Illustrator andererseits RD Works V8 genutzt.


Fertigung der Jukebox:

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Aufgrund eher knapp bemessenem Spiel zwischen den Verzahnungen, musste die Jukebox mit dem Hammer anstatt Holzleim zusammengesetzt werden. Mit viel Feingefühl und Geduld wurden die verschiedenen Teile der Jukebox zusammengefügt. Um dem entstandenen Werk noch ein wenig Farbe zu verleihen, es eineindeutig zu gestalten, entschied sich Team Dreamteam die Jukebox mit Spray-Farbe einzufärben. Der Deckel wurde, wie im Bild ersichtlich, gold-braun coloriert.


Musik auf dem Arduino programmieren - steuerbar über den Muskel:

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Dieser Schritt basiert auf dem Hack 0, bei welchem jedoch noch das MusicShield hinzugefügt wurde. Somit kann anhand des Programmcodes und aus der Muskelkontraktion Töne über eine kleine Musikbox hergeführt werden.

Endprodukt

Fertiges Produkt:

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Die gefertigte Jukebox enthält im Innern die gesamte Elektronik mit einem Arduino für die Musik, welche durch die Muskelkontraktion erstellt wurde. Zusätzlich gibt es im Innern der Box noch ein Arduino für den LED-Streifen, welcher farbenfroh leuchtet. Zusätzlich wurde die Jukebox noch mit verschiedenen Farben angemalt und verschönert. Es wurde ein richtig cooles Endprodukt, worin sich die Gruppe verschiedenes Wissen aneignen konnte.

Reflexion

Das Projekt "Hack 1" hat dem Team Dreamteam sehr viel Arbeit gekostet. Zuerst ergaben sich Probleme mit dem Lasercutter, da die Zargen der Einzelteile der Jukebox, nicht ineinander passten. Grund dafür war wahrscheinlich, dass die dafür genutzte Holzplatte minim dicker war als die angegebenen 3mm (Herstellertoleranzen). Ein weiterer Grund könnte der Verschleiss des Lasers (im FabLab nicht gleich eingestellt wie die Person, die Vorlage hochgeladen hat) sein. Aufgrund dessen mussten die Einzelteile der Jukebox mit viel Aufwand und einem Hammer zusammengebaut werden. Ein positiver Nebeneffekt dafür war, dass die Einzelteile nicht extra verklebt werden mussten. Die Steuerung der Musik konnte mit dem Programmcode aus dem Hack 0 gemacht werden und mit einem zusätzlichen Music Shield versehen werden. Die Erweiterung mit dem LED-Strip war ein grösseres Projekt als erwartet, da der Strip komplex aufgebaut ist. Vor allem das Löten zeigte sich als eine grössere Herausforderung als gedacht. Als Endprodukt hat es eine sehr hübsche und einzigartige Jukebox gegeben, welche nicht nur Musik mit Muskelkraft macht, sondern auch ansprechend aussieht und als Begeisterungsfaktor einem programmierten LED-Streifen aufweist.

Hack 2

Ziel

Das Ziel des Hack 2 ist es, ein Rolltreppen-Desinfizierer, inspiriert aus dem Internet, mit einer Pumpe zu erweitern, dass die Menge des Desinfektionsmittel automatisch reguliert wird. In der folgenden Abbildung ist der Rolltreppen-Desinfizierer ersichtlich. Das Projekt "Hack 2" wird nachfolgend genauer dokumentiert.

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Versuchsaufbau

  • Programmcode
  • Arduino
  • Pumpe
  • Relais
  • Batterien/Akku

Durchführung

Damit das Desinfektionsmittel dosiert werden kann, wird eine Pumpe sowie ein Relais benötigt. Die Batterie wurde an die Pumpe und das Relais angeschlossen. Weiter wurde von der Batterie eine Leitung zur Pumpe angeschlossen. Zudem wurde die Pumpe mit dem Relais verbunden. Das Relais ist zum Schluss am Arduino angeschlossen worden.

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Nachdem alle Komponenten zusammengebaut und der korrekte Programmcode auf das Arduino geladen waren, funktionierte die Pumpe vorerst nicht. Bei der Suche nach der Ursache, wurde zuerste mit einem Multimeter die elektrische Spannung über der Batterie gemessen. Das Team hat vermutet, dass die Batterien vielleicht leer sind, es wurde jedoch die korrekte Spannung gemessen. Danach wurde geprüft, ob eine Lötstelle ungenügend gelötet war. Zur Sicherheit wurde deshalb die Schaltung nocheinmal mit Klippkabel aufgebaut. Auch jetzt zeigte die Pumpe keine Funktion aber das Relais funktionierte. Daher schloss das Team, dass die Pumpe defekt ist.

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Somit musste Team Dreamteam eine andere Pumpe für den Hack 2 verwenden. Die auf dem Bild ersichtliche Pumpe, entspricht nicht der für den Hack 2 benötigten Pumpe, jedoch zeigt diese auf, dass der Programmcode zuverlässig funktioniert. Für die komplette Ausführung des Hack 2, wäre eine andere Pumpe von Nöten, eine Pumpe, welche einen zweiten Schlauchanschluss aufzeigen würde.

Programmcodes

Unten ersichtlich sind die für Hack 2 benutzten Programmcodes, zur Inbetriebnahme der Pumpe. Beim Weiterführen des Hack 2 müsste der Programmcode noch richtig angepasst und eingestellt werden, damit die richtige Menge an Desinfektionsmittel auf die Rolle aufgetragen wird.

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Reflexion

Leider hat das Dreamteam erst sehr spät realisiert, dass nicht der Programmcode oder die Schaltung falsch war, sondern die Pumpe nicht funktionstüchtig ist. Deshalb hat das Team viel Zeit beim Hack 2 verloren. Die Idee kann aber weiterverfolgt werden, damit der Rolltreppen-Desinfizierer tatsächlich umgesetzt und verwendet werden kann.