Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Oglejte si te ustvarjalce, ki preoblikujejo invalidski voziček v interaktivni bumbarski kostum

Spoznajte Alexa in Bumblebeeja

Alex je 16-letni fant, ki ljubi avtomobile, glasbo in filme Transformerjev. Alex ima globalno hipotonijo, zaradi katere je težko nadzorovati mišice in zahteva uporabo invalidskega vozička. Bumblebee je epski kostum za Alexov stol, ki je interaktiven, z več vrstami vhodov za Alex, z velikim zvočnim sistemom in veliko LED diodami. To je zgodba o tem, kako smo ta stol pretvorili v transformator!

Malo ozadje

Junija 2018 smo se na konferenci Nation of Makers (NOMCON) v Santa Fe, NM, srečali z organizacijo Magic Wheelchair. Magic Invalidski voziček ima eno od najpreprostejših in najbolj osupljivih izjav o misiji… “Magic invalidski voziček je neprofitna organizacija, ki gradi epske kostume za otroke na invalidskih vozičkih - brez stroškov za družine. “ Ko smo izvedeli za to nalogo, smo prosili, da naš prostor za ustvarjanje, MakerFX, doda na seznam graditeljev, ki so pripravljeni prevzeti delo za izgradnjo epskega kostuma. Bill Binko iz ATMakersja smo spoznali tudi na NOMCON-u 2018. ATMakerjev cilj je "premostiti vrzel med neverjetnimi sposobnostmi tistih v gibanju Makerja in organizacijami STEM / Robotika in nenehno potrebo tistih v prostoru za podporne tehnologije." ATMakers se nahaja v Tarpon Springsu, le nekaj ur stran od naše domače baze v Orlandu, in se strinjala, da moramo v prihodnje sodelovati skupaj. Hitro napredujemo do začetka leta 2019 (ali pred tremi tedni pred spanjem!) - Bill seže do nas in obstaja možnost, da se z otroškim invalidskim vozičkom v srednji Floridi ujema z otrokom in da bi želel, da bi bili vpleteni. Na konferenci asistenčne asistenčne industrije (ATIA) je načrtovana velika razstava, ki je odlična priložnost za sodelovanje. Oh, in imamo tri tedne. "Da bi dosegli velike stvari, sta potrebni dve stvari: načrt in ne dovolj časa." Leonard Bernstein

Kako začeti

Začeli smo oblikovati ekipo in nekaj članov ekipe se je sestalo z Alexom in njegovimi starši Kim & Jeff v centru FAAST na UCF, kjer Alex sodeluje s strokovnjaki za komunikacijo. Ugotovili smo, da je Alex pred kratkim videl nov film Bumblebee in ga imel rad. Naša ekipa je takoj všeč konceptu, da je značaj Bumblebeeja potreben za uporabo tehnologije (radio) kot glas, saj Alex uporablja tudi pripomočke za pomoč pri komunikaciji. Brez časa, tacos so bili porabljeni, in veliko skic za prtičke so bile ustvarjene.

Stefan & Erin iz Makers Hollowa sta zamislila delno preoblikovan Bumblebee z ikonama VW Bug prednjih blatnikov, odbijači in žarometi skupaj z glavo Bumbarja - vse obdajajočega Alexa. Osredotočili smo se tudi na Alexovo ljubezen do njegove tipkovnice in želeli smo kostumu dodati interaktivnost. Zaskrbljeni, kako hitro izdelati dele, smo se osredotočili na preoblikovanje obstoječih predmetov - kostum za čeljusti Bumbar in vozila za otroke, ki vozijo.

Številni člani naše ekipe sodelujejo v Power Racing Series pri proizvajalcu Faire Orlando, tako da smo imeli na zalogi več karoserij. Poleg tega smo kupili novejšo VW Beetle in prodajalec nam je dal motorno kolo, ko je slišal za projekt. Nato smo Makers Hollow in MakerFX spremenili v plastično trgovino, kjer smo našli skoraj vse potrebne dele.

Trdna fundacija

Ko smo začeli z branjem vodnika graditelja Magic invalidskih vozičkov, smo izvedeli, da je mock-up stol kritičen za uspešno gradnjo. Upali smo, da bomo dobili enakega invalidskega vozička iz istega modela, vendar od proizvajalca nismo mogli dobiti odgovora, lokalni trgovci pa teh vozičkov zaradi visokih stroškov ne prodajajo. Ustvarili smo diagram stola in Kim je zagotovil vse kritične meritve.

Nato smo zgradili mock-up stol iz PVC-ja 3/4 ″, in upali, da bomo dovolj blizu, da bo pravi voziček delal s čimerkoli, ki ga bomo zgradili.

Okvir in telo

Vedeli smo, da bi morali imeti Alexovi starši možnost prevoza Bumblebeeja in hitro pristati na modularni zasnovi, ki je sestavljena iz tremi stranskimi valji z sprednjo in dvema odstranljivima stranema. Zgradili bi montažo za glavo in ramena, ki bi jo pritrdili na vrh Alexinega stola. Med prvim vikendom so Andrea & Mike iz MakeMIA in ekipa Witch Doctor Battlebots odšli iz Miamija, da bi delali na okvirju pri Makers Hollowu.

Delo na okvirju in telesu se je nadaljevalo pri Makers Hollow - plastični kosi so bili pobarvani, Stefan pa je ustvaril glavne blatnike s steklenimi vlakni.

Ta del gradnje je bil zelo zamuden, pri čemer smo se zbrali do Makers Hollowa, da bi delali do pozne noči - izdelovanje, brušenje, barvanje in montaža. Stranske karoserijske plošče so bile narejene iz različnih delov otroških avtomobilov, ki so se vozili, razrezani, pobarvani, nato pa ponovno vstavljeni v delno preoblikovan robot. Malo časa smo iskali vzorce, potem je Harry skočil v nalogo in na obeh straneh zgradil več kot 6 ur.

Ikona VW "bar brisačo" odbijači so bili ustvarjeni z uporabo kolesarski blatnik, nekaj bakrenih cevi, 1/2 "PVC plošče, in LOT ročno izdelavo od Stefan in Andrew.

Ko smo še naprej ustvarjali elemente, smo na začetni okvir še bolj varili - nosilci držijo prednji blatnik in podaljške na straneh, da bi držali zadnji odbijač. Dober pogled na sprednjo podporo blatnika ...

Tukaj lahko vidite enega dokončanega blatnika. To je bilo 2:00 v sredo zvečer pred velikim razodetjem!

Medtem ko smo delali na okvirju in ohišju, je Jean Paul začel delati vzporedno z zadnjim odbijačem…

Zadnji odbijač ima palice, ki zdrsnejo v zadnji del obeh stranskih okvirjev, zaklepajo Alexov stol na mestu in dokončajo pogled Bumblebeeja z vseh strani. Ko smo začeli delati na zadnjem odbijaču, smo izpisali oznako BMBLBEE skupaj z okvirjem po meri. Andrea je hitro naredil oznako in Bob je izločil okvir za oznake na laserju pri MakerFX s posebnim akrilom, ki ga je Andrew skril v svoji zbirki za poseben projekt. Tukaj je dokončan posnetek.

Glava in ramena

Od začetka smo imeli načrt za montažo glave in ramen Bumblebeeja, vendar ni pričel z montažo do četrtka pred razkritjem, saj smo bili tako zasedeni z okvirjem, karoserijo, zadnjim odbijačem in interaktivnimi elementi. Tukaj je model glave in ramen - pobarvane so, in imamo eno 3D-natisnjeno (vendar ne pobarvane) pokrovček, ampak to je pred začetkom izdelave jekla.

Zmanjkalo nam je časa, ekipa pa je premagala montažo, Stefan pa je delal svojo čarovnijo, da je dal Bumblebeju anatomsko pravilne elemente vratu. (Ja, vsi smo naredili samoportreta z Bumblebeejem…) Glede na to, da se ta sklop montira v opore za naslon za glavo na stolu, mi pa nismo imeli stola, je bilo težko priti prav.

Ali bo ustrezal?

S svojim nenavadnim načrtom izdelave nismo poskušali opraviti testa, dokler se v četrtek zvečer pred razkritjem (yikes!) - nismo zelo trudili, in vse naše načrtovanje, Kimove meritve in delo mock-up stolov se je izplačalo. Vse ustreza !!

Imeli smo nekaj več kot 24 ur do konca in nabor konferenc je potekal na konferenci ATIA za konferenčno sejo v petek, tako da ni bilo časa za izgubo - morali smo integrirati vse interaktivne elemente!

Interaktivni elementi

Na našem prvem srečanju smo se odločili, da ta epski Bumblebee kostum ne bi izgledal le neverjetno, ampak da bi bilo interaktivno za Alex. Naši strokovnjaki za pomožno tehnologijo, Bill iz ATMakers, so nam pomagali izbrati interakcije, ki bi jih lahko uporabil Alex, in ki bi jih lahko v prihodnosti uporabili v njegovi fizikalni terapiji.

Nadzorna plošča

Ko smo raztrgali eno od VW-jev na igračah, smo ostali s to armaturno ploščo. Čeprav ni bil del našega prvotnega načrta, smo vedeli, da bi Alex rad, in Bumblebee potrebuje armaturno ploščo!

Člani MakerFX-a Mark, Rita in John so rožnato nefunkcionalno armaturno ploščo za igrače spremenili v neverjeten del podporne tehnologije!

Napravo upravlja Teensy 3.6, ta armaturna plošča ima kapacitivni gumb na dotik rog 3D, natisnjen s prevodnim filamentom iz Proto-pasta! Adafruit 12-Key Capacitive Touch Sensor Breakout je bil uporabljen za povezovanje s Teensy in za nadzor občutljivosti gumba. Vsebuje tudi dva gumba za pomožno tehnologijo, LCD zaslon z ločljivostjo 320 × 240 in tri naslovljive LED-obročke.

Armaturna plošča se napaja s kablom USB in pošilja ukaze preostalemu kostumu z uporabo USB MIDI zapisov. Zakaj MIDI? Ugotovili smo, da Alex voli svojo Casio tipkovnico. Ker smo vedeli, da je tipkovnica dobro orodje za Alex, smo se odločili za uporabo 25 ključa AKAI MPK MINI MKII tipkovnice. Ta posebna tipkovnica ima tudi 8 blazinic na dotik, ki jih lahko uporablja tudi Alex. To nam je dalo veliko možnosti za krmilne vmesnike, glavni kontrolor kostumov pa bi lahko delal s tipkovnico ali armaturno ploščo, saj sta obe napravi USB MIDI.

Tipkovnica MIDI

Tipkovnica je bila konfigurirana za pošiljanje beležk na kanal 1 in pošiljanje opomb na kanal 2. Ko je armaturna plošča Teensy nastavljena za pošiljanje MIDI beležk (od gumba hupa in dveh stranskih gumbov) na kanalu 3, bi lahko imeli dohodne beležke iz treh virov in se po potrebi drugače odzovejo na njih.Glavna programska oprema Teensy krmilnika je nastavljena tako, da tipke na tipkovnici igrajo zapiske, kot bi pričakovali, in 8 tipkovnih blazinic se uporablja za spremembo trenutnega instrumenta, animacijski način, primarno LED barvno shemo, vklop / izklop glavnih žarometov, in za predvajanje zvokov rogov, zvokov transformatorjev in glasov Bumblebee. Ta dejanja je mogoče zlahka prekonfigurirati s preslikavo vhodnih tipk / blazin / gumbov do dejanj ali z rekonfiguriranjem izhodne MIDI tipkovnice z uporabo njenega pripomočka.

Daljinec

Pričakovali smo, da bodo Alexovi starši želeli pomagati pri nadzoru Bumblebeeja, zato smo integrirali predstavitev na daljavo. Sprva se je to obravnavalo kot “lepo za imeti”, vendar se je spremenilo v kritično funkcijo za testiranje sistema, kot tudi za nadzor Bumblebeeja za demonstracije. (Eden od teh primerov bom ohranil za vse moje hoste Teensy USB, saj je bilo neverjetno priročno za testiranje, ne da bi bilo treba vključiti dodatne gumbe)

Glavni krmilnik

Obdelava vseh teh opomb in pritiskov na tipke je Teensy 3.6 s kablom USB za gostitelja, USB priključkom s 7 vrati, zvočno kartico Teensy, ploščo s prilagodljivim menjalnikom in 5-kanalno potovalno ploščo. Skica Teensy obravnava nastavitev zvoka, vključno z avdio vhodom iz glasbene naprave, avdio izhodom na ojačevalnik 12v, analizo zvoka FFT, analizo vrhunskega zvoka in preslikavo dohodnih pritiskov tipk in MIDI opomb na dejanja. Ta dejanja vključujejo predvajanje zvočnih datotek Bumblebee, zvoke hrupa VW in spreminjanje barve in načina animacij. Bil sem nov v Teensyju, in sem bil presenečen nad zmogljivostmi USB gostitelja in zvočnimi zmogljivostmi. Če tega sistema še niste uporabljali, se prepričajte, da si ogledate avdio delavnico in dokumentacijo, prikaže zmožnosti tega sistema in je zelo enostavno začeti z orodjem za oblikovanje zvoka. Koda za sistem je gostila na MakerFX GitHub. Prosimo, bodite nežni z vašo povratno informacijo, jaz sem samo učenje Teensy in sem naredil vse kodiranje na krmilnik v <7 dneh od napajanje moj prvi Teensy. Imamo številne znane napake in prinesli Bumblebeeja nazaj v MakerFX za nekaj nadgradenj v prihodnjih tednih.

LED

V povezavi s Teensy-jem so 4 kompleta naslovljivih LED-jev WS2812. Ti poganjajo oči (dva 16 LED obroča, ki tečejo na istem podatkovnem zatiču), pladenj LED (60 + LED, ki ovijajo Alexov pladenj, obroči žarometov (dva 24 LED obroča na istem podatkovnem zatiču) in logotip Autobot na strani Bumblebeeja (10 tračnih LED na stran, ki si delijo tudi podatkovni čep), poleg tega pa se kot podlaga in stranska plošča uporabljata več odsekov LED trakov RGB 12v, ki jih poganjajo trije kanali vozniške plošče po meri. Preostala dva kanala na vozniški plošči nadzirata levo in desno točko žarometa, ki teče tudi pri 12 V, eno zanimivo učenje - kot smo nabavljali dele, smo pomešali blagovne znamke LED obročev. Za povezavo s smerjo LED (v smeri urinega kazalca / nasprotni smeri urinega kazalca). Uporabljamo knjižnico FastLED in neblokirajočo knjižnico WS2812Serial za Teensy.Ponovno ploščo, ki uporablja 74HCT245 za zagotavljanje podatkovnih linij 5v za naslovljive Svetleče diode, da jih lahko poganjamo ob polnem 5v.

Načini animacije

Trenutno je na voljo 7 načinov animacije: dva načina za analizo avdio spektra FFT, dva načina za najvišjo raven zvoka in tri animacije za chase. V avdio-reaktivnih načinih se beli LED žarometi prižgejo pri najvišjih nivojih zvoka. Analiza zvoka in LED-odzivi vključujejo zvočni učinek Bumblebeeja, vse note, ki jih igra Alex, in vse glasbe ali zvoke na vhodnem priključku aux. Alexova mama je našla stari iPod, ki je zdaj namenski glasbeni vir za Bumblebee! Več animacij LED si lahko ogledate v video posnetku timelapse od zadnjih dveh (poznih!) Noči ožičenja, slikanja in testiranja! (Sistem smo sprožili približno 2 minuti v videoposnetek, ki je bil pred 2 uro pred večerjo!)

HVALA VAM!

Hvala za več kot 25 ljudi, ki so prispevali k projektu v samo 3 kratkih tednih, in ekipi Magic Wheelchair za to, da je to mogoče!

Delež

Pustite Komentar