Projets:Myocoach v2

Myocoach v2
Informations
Description	Le MyoCoach est un appareil de rééducation DIY permettant d'apprendre à utiliser des capteurs EMG (musculaires) de manière ludique.
Catégorie	Motricité Membre supérieur
Etat d'avancement	Réalisés
Techniques	arduino, raspberry pi
Durée de fabrication	de 0 à 2 h
Coût matériel	De 50 à 100 euros
Niveau	Facile
Licence	by-sa
Date de création	2022-09-27
Équipe
Porteur de projet	Bionico
Contributeurs	Orthopus, Re-factory, Bionico, Mathis, ValentinMHK
Fabmanager	Bionico, ValentinMHK
Référent documentation	Bionico, ValentinMHK
Nom humanlab	Humanlab_MHK
Documentation
Statut de la documentation	Complète
Relecture de la documentation	Non vérifiée

Description du projet

Le MyoCoach est une solution Do It Yourself de fabrication d'un appareil de rééducation fonctionnel permettant d'apprendre à utiliser des capteurs EMG (capteurs musculaires) de manière ludique. Ses fonctionnalités permettent de jouer à des jeux vidéos minimalistes à partir des contractions musculaires de l'avant-bras. Sur le plus long terme, il vise à se familiariser avec ces capteurs dans l’objectif d’utiliser une prothèse myoélectrique.

Cahier des charges

Facile à mettre en place (plug n play).
Facile à utiliser.
Diversité des jeux.
Open source.
Relativement abordable.

Analyse de l'existant et liens utiles

Il est déjà possible d’apprendre à utiliser et contrôler sa prothèse de main électrique chez un prothésiste. Cela reste cependant un exercice complexe qui nécessite de se déplacer (parfois loin) pour pratiquer avec le prothésiste.
L’entreprise Orthopus a donc développé une solution pour utiliser sa prothèse chez soi, disponible en open source ici : https://github.com/orthopus/01-myocoach
Ce projet s’inscrit dans la continuité de celui d’Orthopus et vise à simplifier l’utilisation de l’outil notamment au niveau des branchements et des interférences.

Matériel

Electronique :

• 1 Carte Raspberry Pi (3B+) et carte micro SD 16Go
  
• 1 Cable USB vers microUSB
  
• 1 Carte Arduino
  
• 1 Cable USB vers USB A
  
• 2 Capteurs EMG avec prise jack 3,5mm (rediriger vers la page wiki)
  
• 1 Batterie externe 2A
  

Hardware :

• 1 boîtier pour Arduino Uno (rediriger vers la doc)
  
• 1 boîtier pour Raspberry Pi
  
• 4 vis 5mm x Ø2mm
  
• 4 vis 10mm x Ø2mm
  
• 1 Brassard
  

Outils

• Ordinateur personnel ou smartphone avec une interface réseau Wi-Fi
  

Montage

Préparation des cartes électroniques:
Installer la carte Raspberry Pi (1) dans son boitier.
Refermer le boitier et insérer la carte microSD dans l'emplacement prévu à cet effet.
Installer la carte Arduino Uno (3) dans son boitier en veillant à bien la clipser au fond de ce dernier.
Sécuriser la carte en place à l'aide des 4 vis 5mm x Ø2mm.
Installer les 2 prises jack femelles dans les emplacements prévu à cet effet et les maintenir en place à l'aide des écrous de serrage.
Vérifier que le branchement sur la carte corresponde au schéma suivant.
Refermer le boitier et le maintenir en place à l'aide des 4 vis 10mm x Ø2mm.
Assemblage des des éléments :
Brancher la carte Arduino Uno (3) à la carte Raspberry Pi (1) à l'aide du câble USB A (3).
Brancher les 2 capteurs myoélectriques (5) à la carte Arduino (3) via les prises jacks.
Brancher la carte Raspberry Pi (1) à la batterie externe (6) à l'aide du câble microUSB (2).
Le Myocoach est allumé à partir du moment où il est branché.

Utilisation du Myocoach

Une fois le Myocoach assemblé et donc allumé, il apparait dans les réseaux wifi auquel on peut se connecter dans un délai de 30 secondes.
Se connecter au Myocoach en sélectionnant "myocoach" dans les réseaux disponibles.
Une fenêtre internet s'ouvre avec un portail de connexion.
Choisir "Continue" pour valider l'authentification.
Copier le lien fourni (http://app.myocoach.lan) et le coller dans un nouvel onglet (navigateur Chrome ou Firefox recommandé).
Fermer la fenêtre précédente.
L'appli Myocoach est dès lors lancée et les captations des capteurs myoélectriques apparaissent à l'écran.
Positionner les capteurs myoélectrique comme souhaité et les maintenir en place à l'aide du brassard (7).
Régler le gain du capteur à l'aide du potentiomètre situé sur la face supérieure du capteur jusqu'à obtenir l'intensité désirée.
Une fois la préparation terminée, choisir une activité parmi "Signal", "Training" et "Games" à l'aide du bandeau textuel en haut à gauche.

Etapes de fabrication pas à pas

Matériel nécessaire

Electronique :

• 2 Prises jack femelle 3 pôles avec écrou de verrouillage
  
• 2 Câbles jack mâle 3 pôles démontables
  
• 4 Câbles Dupont mâle/mâle ou mâle/femelle (rouge, noir et 2 autre couleurs différentes)
  
• 2 blocs de 3 pin header mâle/mâle
  
• Câblerie (câble avec 3 fils, fils noir et rouge)
  
• Gaine thermorétractable
  

Composants :

• 1 ordinateur personnel avec une interface réseau Wi-Fi (ou smartphone/tablette) avec un navigateur Web
  
• 2 Capteurs musculaires de chez Orthopus
  
• 1 carte Raspberry Pi (3B+)
  
• 1 Carte micro SD ((16Go A1 minimum recommandé))
  
• 1 carte Arduino Uno
  
• 1 câble USB vers USB A
  

Outils et logiciels nécessaires:

• Tournevis plat et cruciforme
  
• Pince à bec long
  
• Cutter
  
• Pince à dénuder
  
• Pince coupante
  
• Imprimante 3D (et consommable)
  
• Fer a souder (et consommable)
  
• Station à air chaud ou briquet
  
• Interface de programmation Arduino (Arduino IDE)
  
• Interface d’impression 3D (Cura)
  

Flash Arduino Uno

Connecter la carte Arduino Uno à l’ordinateur
Choisir le type de carte Arduino : Uno
Sélectionner le port COM
Copier le code suivant

 void setup() {
  Serial.begin(9600); // Starts the serial communication
}
void loop() 
{
  
  int sensorValue1 = analogRead(A0);
  int sensorValue2 = analogRead(A1);
  
  // Convert the analog reading (which goes from 0 - 1023) to a voltage (0 - 5V):
  float e1 = map(sensorValue1,0,1023,0,255);
  float e2 = map(sensorValue2,0,1023,0,255);
  byte data = Serial.read();
  if(data == 's')
  {
    Serial.print(e1);
    Serial.print(":");
    Serial.print(e2); 
    Serial.println();
  }
  delay(10);
} 

Téléverser le code à l’aide du bouton Image du bouton

Préparation des capteurs myoélectriques

Dans cette version du projet et dans un souci de facilité d’utilisation, les capteurs myoélectriques se branchent à l’aide de prises jack 3,5mm sur la carte Arduino.
Couper à la longueur souhaitée les 2 câbles qui relieront les capteurs à l’Arduino (25-30cm).
Dénuder les deux parties sur 2 cm et les fils individuellement sur 8mm.
Ajouter la gaine thermorétractable sur chaque fil.
Souder les fils sur la prise jack et les pin headers en respectant la polarité suivante.
Image circuit.
Chauffer la gaine thermorétractable au briquet ou à l’air chaud.
Refermer la prise jack.
Emmancher la gaine thermorétractable sur le câble, brancher le pin header sur la fiche du capteur.
Verrouiller l’ensemble en chauffant la gaine.
Préparation des prises jack.
Préparer les 4 fils dupont en coupant une extrémité de manière à garder une fiche mâle et dénuder la partie coupée.
Préparer 2 fils noirs et 2 fils rouges d’environ 5cmet dénuder les extrémités.
Emmancher de la gaine thermorétractable sur chacun des fils et souder l’ensemble en suivant le schéma de montage suivant.
Chauffer la gaine thermorétractable pour sécuriser l’ensemble.