Team Enter
Contents
Vorwort
In der Blockwoche Medtech_DIY im Fablab an der Hochschule Luzern ist es die Aufgabe, experimentelle Tests mit Arduino in kleinen Gruppen durchzuführen.
Die Erkenntnisse werden hier von der Gruppe dokumentiert.
Gruppe Enter
Unsere Gruppe besteht folgenden Mitgliedern:
Daniel Fässler - Wirtschaftsingenieur
Urs Schumacher - Medizintechnik
Christoph Rechsteiner - Medizintechnik
Noel Heinz - Wirtschaftsingenieur
Einleitung
DIY- Do It Yourself. Die Woche ist aufgebaut aus Lötlen, Experimentieren, Inputs und Skill-Shares.
Beim Lötlen war das Ziel, sich mit dem Löten auseinander zu setzen und es zu üben. Die Experimente werden individuell pro Gruppe ausgesucht, bearbeitet und dokumentiert. Hier geht es darum Erfahrungen zu sammeln und verschiedene Problemstellungen zu lösen. Die Inputs sind auf die Woche verteilt. Sie sollen neue Impressionen zeigen. Die Skill-Shares sind zum Teil erweiterte Themen, welche nicht zwingend etwas mit den Experimenten zu tun haben müssen. Es sind Themen, die die Studenten gerne lernen möchten und werden von Studenten für Studenten gehalten.
Lötle
Es wurde jedem Team ein Muscle Spider Shield-DIY-v2-Set zur Verfügung gestellt, welches von den Mitgliedern selbst zusammengelötet wurde.
Die ersten 20-Minuten verliefen ziemlich gut, bis wir ein Card-holder verkehrt auf das PC-Board gelötet haben. Die Entlötung entpuppte sich als Herausforderung. Mit verschiedenen Methoden versuchten wir, den Cardholder zu entfernen, doch mit der Zeit verbrannten die Lötstellen. Wir mussten wieder mit einem neuen PC-Board von Vorne beginnen. Dieser konnte erfolgreich zusammen gelötet werden.
Links/Ressourcen
Link zur Bestückungsanleitung des Muscle Spider Shield
https://backyardbrains.com/products/files/MuscleSpikerShield.v.1.7.BuildingInstructions.pdf
Bilder
Experiment 1 - EEG-Record from the human brain combined with Spike-Recorder
Resultat
Die Nervenimpulse und die Herzefrequenzen zu messen, war schnell erreicht. Diese reproduzierbar zu messen wurde jedoch zur grossen Herausforderung. Wurden die Elektroden nur wenige Milimeter versetzen sind die Werte stark abgewichen von vorgegangen Messungen ab.
Erkenntnisse
Die Messung der Nervenimpulse war sehr störungsanfällig. So musste die Stromversorgung vom Computer getrennt, das USB-Kabel speziell geerdet und die Messelektroden durften nicht wiederverwendet werden. Bewegungen des Kopfes hatten ebenfalls einen Einfluss auf das Messresultat. Wer misst, misst Mist. Auch nach dem zweiten Tag konnten wir keine sicheren Schlüsse aus den Hirnströmen ziehen. Wobei wir die Herzfrequenz mittlerweile auch bei sportlicher Aktivität genau bestimmen konnten. Dabei ist uns bei Daniel ein leicht erhöhter Puls aufgefallen. Wir wünschen ihm gute Besserung.
Links/Ressourcen
https://backyardbrains.com/experiments/eeg
EEG Erkklärung: https://de.wikipedia.org/wiki/Elektroenzephalografie
Bilder
Experiment 2 Herzaktionspotentiale
Resultat
Die Herzfrequenz wurde per Spike-Recorder sichtbar gemacht. Im Spike- Recorder konnte die Herzfrequenz per Ton ausgegeben werden. Als vergleich hat die Gruppe den Herzschlag per Sport-Uhr verglichen und kam zu einem deckungsgleichen Ergebnis.
Erkenntnisse
Am Anfang haben wir das falsche Programm auf das Arduino geladen. Somit funktionierte es nicht wie gewünscht und wir verloren viel Zeit. Als wir jedoch das Problem erkannten und das richtige Programm hochladeten, funktionierte es einwandfrei. Bei Daniel mussten wir erhöhte Herzfrequenzen feststellen, wir wünschen ihm gute Besserung.
Links/Ressourcen
https://backyardbrains.com/experiments/heartrate
Download Spike Recorder:
https://backyardbrains.com/products/spikerecorder
Bilder
Experiment 3 Zweite Hand
Resultat
Wir konnten einen Handschuh entwickeln, der anhand von Druck eine LED zum leuchten bringen kann. Je nach Finger mit dem man den Druck ausübt, leuchtet eine andere LED. Somit kann ein Aussenstehender erkennen, mit welchem Finger gedrückt wird. Weiters wurde ein Finger aus dem 3D Drucker hergestellt, welcher über das Arduino mittels eines Servomotors angesteuert wurde. Diese hebt sich, wenn mit einem Finger Druck ausgeübt wird und senkt sich dann wieder.
Erkenntnisse
Am Anfang hatten wir eine andere Idee für unser Experiment als das Schlussendliche Experiment ergab. Wir wollten die Druckstärke jedes einzelnen Fingers messen. Dies haben wir jedoch wieder verworfen, weil es für uns interessanter war, einen Externe Hand damit zu steuern. Da wir das Projekt unterschätzt hatten und merkten, dass es Zeitaufwändiger wird als gedacht, wurde es am Ende nur ein Finger. Ein weiteres Problem entstand beim Finger senken. Diesen wollten wir, wie das Anheben des Fingers, über einen Servomotor steuern. Das Zusammenspiel des heben- und des senken-Servomotors entpuppte sich als sehr schwierig. Nach langer Versuchsphase entschloss sich das Team das wieder Senken des Fingers einfacher zu lösen. Der Servomotor wurde durch ein Gummiband ersetzt.
Links/Ressourcen
http://forum.arduino.cc/
https://www.thingiverse.com/thing:1340624
https://www.youtube.com/watch?v=2EEjio4TvL8&feature=youtu.be
Bilder
Input's
Die Inputs leiten die Dozenten und Gastreferenten. Die Gastreferenten erzählen von Ihren Erfahrungen im Beruf oder in Ihren Hobbys. Die Inputs der Dozenten sind meistens so aufgebaut, dass die einzelnen Teams von den anderen Teams profitieren können. Die Gruppen gingen von Team zu Team und zeigten Ihre Ergebnisse, Probleme auf. Die anderen Gruppen brachten dann Verbesserungsvorschläge und weitere Ideen.
Der Wochenplan sah wie folgt aus:
Am Dienstag wurden die Skill-Share-Session`s von den Studenten Zusammengestellt.
Jede Gruppe wählte eine aus und führt dise Skill-Share-Session innerhalb dieser Woche durch.
Hier können Studierende von Studierenden profitieren und sich austauschen.
14.02.2018 => Dumpster Diving, ist eine Führung zur Entsorgungsstelle der Kellerabteile HSLU. Ideenfindung zum upcyclen von elektronischem Müll.
14.02.2018 => 3D-Druck für Anfänger, eine kurze Einführung in mögliche Anwendungen von 3D-Druckern. Wir danken Willy und Marco für ihre spannenden Ausführungen.
Die Woche wurde wie wie folgt aufgeteilt:
Vorbereitung/Durchführung
Unser Angebot: Führung durch die Medizintechnischen Labor's an der Hochschule Luzern.
Seit dem Jahre 2016 besitzt die HSLU in Horw ein neues Medizintechnik-Labor, in welchem Versuche mittels diversen highlevel Geräten durchgeführt werden können. So steht im Labor beispielsweise ein Ultraschallgerät sowie diverse Mikroskope. Menschliche Anatomiemodelle ermöglichen es den Studenten, mehr über den menschlichen Körper zu erfahren. Bei unserem Skill-Share möchten wir eine solche Figur zusammensetzen.