One way of creating a natural user

One way of creating a natural user experience is to give a quick, smooth response to the user input. This is no small feat; how can you tell when a user requires additional strength? Electromyography is a potential solution. Electromyography, or EMG, is a way of sensing muscle activity through electrical signals. When muscles are activated by the brain, an electrical potential can be measured in the range of 50uV to 30 mV. By amplifying and filtering the signals, it’s possible to read and decompose the signals. When the muscles are inactive, the electrical potential is low; however, when lifting an object, the electrical potential rises. As the work required of the human increases, more muscle is called on to help lift the object, increasing the potential even higher. Therefore, using the correct sensors and filtering, it’s possible to scale the amount of aid from an exoskeletal suit.
Figure 1: The circuit used for amplifying and filtering EMG sensor data.
One of the team members’ brothers, Steve McGill, worked on a project with EMG sensors a few years back for his senior design. We enlisted his help in developing a EMG solution and borrowed his circuit, still working after three years of inactivity (Fig. 1). The sensors he lent us were high quality collocated EMG pads (see Fig. 2). This setup was found to be a “binary” approach, capable of determining if there was any muscle activity or none at all. This result was exciting, especially so early on in our project, but not ideal. An ideal signal would clearly represent a gradient of muscle activity, delineating both small and large loads. Luckily, a little digging online led to some interesting circuits that we’ll be investigating soon!
Figure 2: Two EMG sensors. These were applied directly to the skin and attached with typical bandage wrap.
The transition from no assistance to assistance could be triggered with these EMG sensors, but it’s not clear yet how to stop the external support. For example, when lifting a heavy box, the assistance could be triggered once the EMG signal crosses a certain threshold. This would allow the user to lift the box in a continuous angular rotation. However, a trigger must be set at the desired arm angle to lock the user’s arm in place. Current systems use an external controller to actuate and stop the user’s motion; it would be ideal to encapsulate the system and localize control to the user.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

วิธีหนึ่งของการสร้างประสบการณ์ผู้ใช้ธรรมชาติคือการ ให้การตอบสนองรวดเร็ว ราบรื่นกับผู้ใช้ป้อนข้อมูล นี่คือไม่ใช่เรื่องเล็ก ๆ วิธีที่คุณสามารถบอกเมื่อผู้ใช้ต้องมีความแข็งแรงเพิ่มเติม Electromyography เป็นโซลูชันมีศักยภาพ Electromyography หรือ EMG เป็นวิธีการตรวจวัดผ่านสัญญาณไฟฟ้าของกล้ามเนื้อ เมื่อกล้ามเนื้อจะทำงาน โดยสมอง ศักยภาพการไฟฟ้าสามารถวัดได้ในช่วง 50uV-30 mV โดยการขยาย และการกรองสัญญาณ ได้อ่าน และย่อยสลายสัญญาณ เมื่อกล้ามเนื้อไม่ทำงาน ที่มีศักยภาพไฟฟ้าจะต่ำ อย่างไรก็ตาม เมื่อยกวัตถุ ศักยภาพไฟฟ้าขึ้น เป็นการทำงานที่จำเป็นสำหรับมนุษย์ที่เพิ่ม กล้ามเนื้อมากขึ้นเรียกว่าไปช่วยยกวัตถุ เพิ่มศักยภาพที่สูงขึ้น ดังนั้น ใช้เซ็นเซอร์ถูกต้อง และการกรอง ได้การปรับขนาดจำนวนความช่วยเหลือจากชุด exoskeletalรูปที่ 1: แผงวงจรที่ใช้สำหรับการขยาย และการกรองข้อมูลเซ็นเซอร์ EMGหนึ่งในพี่น้องของสมาชิกทีม สตีฟ McGill ทำงานในโครงการ EMG เซนเซอร์กี่ปีกลับสำหรับการออกแบบของเขาอาวุโส เราเกณฑ์ความช่วยเหลือในการพัฒนาโซลูชัน EMG และยืมเขาวงจร ยังคง ทำงานหลังจากสามปีไม่มีกิจกรรม (1 รูป) เซนเซอร์ที่เขายืมเงินเราก็สูงคุณภาพ collocated แผ่น EMG (ดูรูปที่ 2) พบการตั้งค่านี้จะ ใช้วิธี "ไบนารี" สามารถกำหนดถ้ามีกล้ามเนื้อใด ๆ หรือไม่มีเลย ผลลัพธ์นี้น่าตื่นเต้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งดังนั้นในช่วงต้น ใน โครงการของเรา แต่ไม่ เป็นสัญญาณที่ดีชัดเจนจะเป็นตัวแทนการไล่โทนของกล้ามเนื้อ delineating โหลดทั้งขนาดเล็ก และขนาดใหญ่ โชคดี น้อยขุดออนไลน์นำไปสู่วงจรบางอย่างน่าสนใจที่เราจะตรวจสอบเร็ว ๆ นี้รูปที่ 2: สองเซ็นเซอร์ EMG เหล่านี้ถูกใช้โดยตรง และแนบกับห่อผ้าพันแผลทั่วไปการเปลี่ยนจากไม่มีความช่วยเหลือให้ความช่วยเหลืออาจถูกทริกเกอร์กับ EMG เซ็นเซอร์เหล่านี้ แต่ก็ไม่ชัดเจนแต่วิธีการหยุดการสนับสนุนภายนอก ตัวอย่างเช่น เมื่อยกกล่องหนัก ความช่วยเหลืออาจถูกทริกเกอร์เมื่อสัญญาณ EMG ข้ามเพดาน นี้จะช่วยให้ผู้ใช้สามารถยกกล่องในการหมุนมุมต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม ต้องตั้งมุมที่ต้องการแขนทริกเกอร์เพื่อล็อคแขนของผู้ใช้ในสถาน ระบบปัจจุบันใช้ตัวควบคุมภายนอกเพื่อปลุกเร้า และหยุดการเคลื่อนไหวของผู้ใช้ มันจะเหมาะสำหรับการซ่อนระบบ และ localize ตัวควบคุมผู้ใช้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

วิธีการหนึ่งของการสร้างประสบการณ์การใช้งานที่เป็นธรรมชาติคือการให้อย่างรวดเร็วตอบสนองเรียบเพื่อผู้ใช้ป้อน นี้จะไม่มีฝีมือขนาดเล็ก; วิธีการที่คุณสามารถบอกได้เมื่อผู้ใช้ต้องการเพิ่มความแข็งแรง? ไฟฟ้าเป็นวิธีการแก้ปัญหาที่อาจเกิดขึ้น Electromyography หรือ EMG เป็นวิธีการตรวจวัดกิจกรรมของกล้ามเนื้อผ่านสัญญาณไฟฟ้า เมื่อกล้ามเนื้อมีการเปิดใช้งานโดยสมองที่มีศักยภาพในการไฟฟ้าสามารถวัดได้ในช่วงของ 50uV ถึง 30 mV โดยขยายและการกรองสัญญาณก็เป็นไปได้ที่จะอ่านและย่อยสลายสัญญาณ เมื่อกล้ามเนื้อจะไม่ได้ใช้งานที่มีศักยภาพการไฟฟ้าอยู่ในระดับต่ำ; แต่เมื่อยกวัตถุศักยภาพไฟฟ้าเพิ่มขึ้น เป็นงานที่จำเป็นของการเพิ่มขึ้นของมนุษย์กล้ามเนื้อมากขึ้นเรียกว่าเพื่อช่วยยกวัตถุเพิ่มศักยภาพที่สูงยิ่งขึ้น ดังนั้นการใช้เซ็นเซอร์ที่ถูกต้องและการกรองก็เป็นไปได้ที่จะไต่จำนวนของความช่วยเหลือจากชุด exoskeletal.
รูปที่ 1:. วงจรที่ใช้ในการขยายและข้อมูลเซ็นเซอร์กรองอีเอ็ม
หนึ่งในพี่น้องของสมาชิกในทีม 'สตีฟกิลทำงานใน โครงการที่มีเซ็นเซอร์ EMG ไม่กี่ปีหลังสำหรับการออกแบบอาวุโสของเขา เราขอความช่วยเหลือของเขาในการพัฒนาวิธีการแก้ปัญหาและ EMG ยืมวงจรของเขายังคงทำงานหลังจากสามปีไม่มีการใช้งาน (รูปที่ 1). เซ็นเซอร์เขายืมเราถูกที่มีคุณภาพสูง collocated แผ่น EMG (ดูรูปที่. 2) การตั้งค่านี้ถูกพบว่าเป็นวิธีการที่ "ฐาน" ที่มีความสามารถในการระบุว่ามีกิจกรรมของกล้ามเนื้อใด ๆ หรือไม่มีเลย ผลที่ได้นี้เป็นที่น่าตื่นเต้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงต้นของโครงการของเรา แต่ไม่เหมาะ สัญญาณอย่างชัดเจนเหมาะจะเป็นตัวแทนของการไล่ระดับสีของกิจกรรมของกล้ามเนื้อ, โทบี้ทั้งโหลดเล็กและขนาดใหญ่ โชคดีเล็ก ๆ น้อย ๆ ขุดออนไลน์นำไปสู่วงจรที่น่าสนใจบางอย่างที่เราจะได้รับการตรวจสอบเร็ว ๆ นี้!
รูปที่ 2: สองเซ็นเซอร์ EMG เหล่านี้ได้ถูกนำไปใช้กับผิวโดยตรงและที่แนบมากับห่อผ้าพันแผลทั่วไป.
การเปลี่ยนแปลงจากความช่วยเหลือไปยังไม่มีความช่วยเหลืออาจจะมีการหารือกับเซ็นเซอร์ EMG เหล่านี้ แต่มันไม่ชัดเจนเลยว่าจะหยุดการสนับสนุนจากภายนอก ตัวอย่างเช่นเมื่อยกกล่องหนัก, ความช่วยเหลือที่อาจจะเรียกเมื่อสัญญาณ EMG ข้ามเกณฑ์ที่กำหนด นี้จะช่วยให้ผู้ใช้สามารถยกกล่องในการหมุนมุมอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตามทริกเกอร์ที่จะต้องตั้งค่าที่มุมแขนที่ต้องการเพื่อล็อคแขนของผู้ใช้ในสถานที่ ระบบปัจจุบันใช้ตัวควบคุมภายนอกเพื่อกระตุ้นและหยุดการเคลื่อนไหวของผู้ใช้; มันจะเหมาะที่จะห่อหุ้มระบบและการควบคุม จำกัด วงให้กับผู้ใช้

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

วิธีหนึ่งในการสร้างประสบการณ์การใช้งานที่เป็นธรรมชาติเพื่อให้รวดเร็ว การตอบสนองเรียบให้ผู้ใช้ใส่ ไม่มีฝีมือขนาดเล็ก ; วิธีที่คุณสามารถบอกได้เมื่อผู้ใช้ต้องการเพิ่มความแข็งแรง ? กล้ามเนื้อเป็นโซลูชั่นที่มีศักยภาพ กล้ามเนื้อหรือกล้ามเนื้อเป็นวิธีการตรวจวัดการทำงานของกล้ามเนื้อผ่านสัญญาณทางไฟฟ้า เมื่อกล้ามเนื้อถูกใช้งานโดยสมอง มีความต่างศักย์ไฟฟ้าที่สามารถวัดได้ในช่วง 50uv 30 เพลง . โดย amplifying และการกรองสัญญาณ มันเป็นไปได้ที่จะอ่านและแยกสัญญาณ เมื่อกล้ามเนื้อถูกใช้งาน ศักยภาพทางไฟฟ้าต่ำ อย่างไรก็ตาม เมื่อยกวัตถุไฟฟ้าที่มีศักยภาพสูงขึ้น งานที่ต้องเพิ่มกล้ามเนื้อของมนุษย์มากกว่าจะเรียกว่าเพื่อช่วยยกวัตถุ เพิ่มศักยภาพที่สูงยิ่งขึ้น ดังนั้น การใช้เซ็นเซอร์ที่ถูกต้องและการกรอง มันเป็นไปได้ที่จะปรับปริมาณของความช่วยเหลือจากชุด exoskeletal .รูปที่ 1 : วงจรที่ใช้สำหรับขยายสัญญาณและกรองข้อมูลเซนเซอร์ EMG .หนึ่งในสมาชิกทีม " พี่น้อง สตีฟ แมคกิลล์ ทำงานในโครงการที่มีสัญญาณเซ็นเซอร์ที่ไม่กี่ปีหลังออกแบบอาวุโสของเขา เราเข้าไปช่วยในการพัฒนาโซลูชั่น EMG และยืมวงจรของเขายังคงทำงานหลังจากที่สามปีของการใช้งาน ( รูปที่ 1 ) เซ็นเซอร์เขาให้เรายืม คือ คุณภาพสูง แผ่นวางไว้ EMG ( ดูรูปที่ 2 ) การตั้งค่านี้พบว่าเป็น " วิธีการไบนารี " สามารถกำหนดหากมีกล้ามเนื้อใด ๆหรือกิจกรรมทั้งหมด ผลนี้มันน่าตื่นเต้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งดังนั้นในช่วงต้นของโครงการของเรา แต่ไม่เหมาะ เป็นสัญญาณที่เหมาะจะชัดเจนแสดงลาดกิจกรรมกล้ามเนื้อ อธิบายโหลดทั้งขนาดเล็ก และขนาดใหญ่ โชคดีที่หาข้อมูลออนไลน์ LED บางวงจรที่น่าสนใจที่เราจะได้ตรวจสอบแล้วรูปที่ 2 : สองสัญญาณเซ็นเซอร์ เหล่านี้ถูกใช้โดยตรงกับผิว และแนบกับห่อผ้าพันแผลทั่วไปการเปลี่ยนจากการไม่ช่วยเหลือความช่วยเหลือสามารถถูกทริกเกอร์ที่มีเซนเซอร์ EMG เหล่านี้ แต่มันก็ยังไม่ชัดเจนว่าจะหยุดสนับสนุนภายนอก ตัวอย่างเช่น เมื่อยกกล่องหนักความช่วยเหลืออาจถูกทริกเกอร์เมื่อสัญญาณ EMG ข้ามเกณฑ์บางอย่าง นี้จะช่วยให้ผู้ใช้ที่จะยกกล่องต่อเนื่องเชิงมุมในการหมุน อย่างไรก็ตาม ทริกเกอร์ที่ต้องตั้งค่าตามแขนมุมล็อคแขนของผู้ใช้ในสถานที่ ระบบปัจจุบันใช้ตัวควบคุมภายนอก เพื่อปลุกเร้าและหยุดการเคลื่อนไหวของผู้ใช้ มันน่าจะเหมาะกับแค็ปซูลและการควบคุมระบบ จำกัด ให้กับผู้ใช้