הפרויקט ממומן על ידי ההנדסה ושנה EPSRC המועצה למחקר מדעי (EP/K503745/1), המכון הלאומי לחקר הבריאות (NIHR) ביו מחקר מרכז (BRC) (BRC272/HI JG 101440) ואת הכיול עושי.

הפרוטוקול עוקב אחר הקווים המנחים של ועדת האתיקה האנושית המחקר של מכללת אוניברסיטת לונדון.
התראה: פרוטוקול זה מכיל סיכון חשמל סיכון כוויות (מלחם); לקרוא את שניהם לפני שתנסה פרוטוקול זה. פרוטוקול זה כולל חיבור התקן את עורו. ודא כי אין זמן יש נתיב בין החשמל העור וחשמל. לעולם אל תגע יסוד המלחם. החזק חוטים להיות מחומם עם פינצטה או מלחציים. שמור את הספוג ניקוי רטוב במהלך השימוש. תמיד להחזיר את המלחם לדוכן שלו כאשר אינו בשימוש. אף פעם לא נופל על עבודה, שעליו מונחים. כבה יחידת וחבר נתק אותו כאשר אינו בשימוש.
1. הרכבת את רכיבי הבסיס
הערה: איור 3 נותן סקירה ברמה גבוהה של המדרגות פרוטוקול.
<ol><li>כדי לבנות את ח"כ השלט ביונית, מתחברים ביו-אותות חיישן המגן מיקרו-בקר, להבריג את כבלי EMG המסופים בורג E, M ו- GND של המגן (ראה איור 4). ממשיכים לצעוד 1.6.</li>
	<li>
כדי לבנות את MK II, להכניס שורה של שלושה פינים עליונה בתוך החיישן השריר ב +, - SIG חורים (ראה איור 5) מלמעלה, הלחמה מתחת.
	<ol>
<li>לכופף את הפינים עליונה ב- 90 ° עם זוג plyers שכחזרתי הפינים. פעולה זו ממקמת את הסיכות בתנוחה הנכונה עבור האירוע.</li>
		<li>אם משתמש את השריר האצבע החוטף כקלט, להמשיך לצעוד 1.3, אם לא לעבור שלב 1.4.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
הסר את כבל קצר הפניה שחור מהחיישן שריר.
	<ol>
<li>לחתוך את כבלי EMG שלושה עם חותך חוט לברוח כף היד לחלק האחורי של היד. רצועת בסוף שלושת הכבלים EMG עם חשפנית תיל.</li>
		<li>מניחים בסוף הפשיטו החוט השחור לתוך החור R, החוט הכחול לתוך החור E, החוט האדום לתוך החור מ' של החיישן שריר (איור 5). הלחמה את החוטים במקום בצד התחתון של החיישן שריר. לעבור שלב 1.5.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
קליפ שני רפידות אלקטרודה לתוך החלק התחתון של החיישן שריר, אלקטרודה אחת לתוך המחבר של כבל שחור הפניה.
	<ol>
<li>מקל החיישן שריר על גבי לשריר שנבחר עם הידיות אלקטרודה ולמקם האלקטרודה הפניה שחור במקום מתאים.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
חתוך את החוטים חוט מרובי ליבה יחידה 8 אורך ולהפשיט בכל קצה: 5 קצר חוטים (7 ס מ) כדי להפעיל מיקרו אל לוח הבקרה (אדום, שחור, ירוק, לבן ו כחול) ו- 3 ארוך (בערך 12 ס מ אבל תלוי בגודל כף היד) חוטים (אדום, שחור וירוק) כדי לרוץ מצד אחד של כף היד השני. הערה: אם הצבת החיישן שריר שריר שונה ודא החוטים ארוכים יפעל מתוך אתר חיישן שריר אל אתר מיקרו-בקר אלחוטי.<ol>
<li>מקם את החוטים לתוך מיקרו-בקר מוכן הלחמה: 2 חוטים אדומים לתוך 3V חור, 2 חוטים שחורים לתוך החור GND החוט ירוק וארוך לתוך החור A0, החוט הכחול קצר לתוך החור 2, החוט הלבן לתוך החור 3 , עם הכבל הירוק קצר לתוך החור 5. הלחמה את החוטים במקום בצד התחתון של מיקרו-בקר.</li>
		<li>הלחמה את הקצה השני של החוטים ארוך 3 עד 3 ארובות עליונה לפי הסדר: אדום, שחור, ירוק. ראה איור 5. אם לא באמצעות השריר האצבע את החוטף להמשיך הלאה שלב 2.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
מניחים את רפידות חיישן EMG על היד, כפי שמוצג באיור 6, עם שתי האלקטרודות קצותיו של השריר האצבע החוטף ובמשטח אחד EMG חיישן על האמצע של החלק האחורי של היד.
	<ol>
<li>קליפ הידיות אלקטרודה לתוך הקצה של הכבלים חיישן שריר (דחיפה מתאים). האלקטרודות כחול ואדום קליפ מעל השריר, הקליפים אלקטרודה שחור על גב כף היד.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. בדיקת EMG פלט
<ol><li>להוריד את ספריית למגן ביו-אותות בעקבות קישור14 מן החלק התייחסות. ותבוא למקם אותו בתיקיית ספריות פיתוח משולבת (IDE) (בדרך כלל נמצא בספריות מסמכים/Arduino /). המשך לשלב 2.3. אם בונה את MK II, המשך לשלב 2.2.</li>
	<li>הוסף את הלוחות מיקרו-בקר IDE, בעקבות הוראות ה-15.</li>
	<li>הורד 'ThresholdTest.ino' ח"כ אני או 'BLEThresholdTest.ino' ולא 'BluefruitConfig.h' עבור MK II ופתח ב תוכנת ה-IDE (קבצי משלימה).</li>
	<li>נתק את המחשב מהחשמל וחבר ואז, וגם אז רק, את מיקרו-בקר למחשב הנייד באמצעות כבל אפיק טורי אוניברסלי (USB).</li>
	<li>להעלות את גירסת במבחן הסף הרלוונטיים מיקרו-בקר ולאחר מכן פתח את הצג טורי (כלים > טורי צג). הפלט של EMG כעת יוצגו.</li>
	<li>להזיז את האצבע מצד לצד, להזיז את היד סביב מבלי להזיז את האצבע. רשום את הערכים המוצגים בכל מקרה ומקרה. הערה: בעת שימוש של MK II ודא שהכבלים אל תזיז כפי שהוא רגיש מאוד רעש שנוצר בדרך זו.</li>
	<li>בחר ערך מעל מה הוא ראה היד זז, אבל מתחת מה נתפסת כאשר האצבע מועבר מצד לצד. לכתוב ערך זה. הערה: הערך נבחר כך המכשיר יופעל רק ע י תנועה תכליתית של האצבע. זהו ערך ההדק, הערך שבו ההתקן יופעל. החיישן שריר יש הגדרת רווח זה יכול להשתנות באופן ידני אם ערך הסף הוא קשה למצוא. האלקטרודות ייתכן שתצטרך להיות מוחלף. אם משתמש את השריר האצבע החוטף, הגדר את הרווח מינימום כנקודת ההתחלה. הגדרת רווח היא שונה על-ידי נגד משתנה על חיישן שריר מסומן על ידי רווח, זה ניתן לשינוי על-ידי מברג שטוח קטן.</li>
</ol>3. מבחן סף
<ol><li>הורד 'BoomTest.ino' ח"כ אני או 'BLEBoomTest.ino', BluefruitConfig.h עבור-MK II ולפתוח אותו בתוכנת ה-IDE.</li>
	<li>לערוך את קוד שסופק על-ידי החלפת 'PLACE_YOUR_THRESHOLD_TRIGGER_VALUE_HERE' עם הערך על ההדק הסף נקבע בעבר בשלב 2.8. . זה קו 37 של הקוד עבור-MK אני ו קו 47 של הקוד עבור-MK II.</li>
	<li>להעלות את הגירסה הנכונה של BoomTest מיקרו-בקר ולאחר מכן פתח את הצג טורי (כלים > טורי צג).</li>
	<li>הזיזו את היד סביב (לא הזזת האצבע מצד לצד); שום דבר לא נראה על הפלט טורי.</li>
	<li>להזיז את האצבע מצד לצד; המילה 'בום' מופיעה. הערה: אם 'בום' מופיע בזמן הלא נכון או בכלל לא, בדוק את חיבורי וזוז חזרה לשלב 2.7</li>
</ol>4. 3D להדפיס את התיק MK II
<ol><li>אם בונה את MK II, הורד את הקבצים stl עבור כל הרכיבים 5 של המקרה (ראה איור 7 כל 5 חלקים). הדפס את החלקים של המקרה לפי כל שיטה מועדפת. המשך לשלב 5.2. אם בונים את ח"כ, נעבור סעיף 5. הערה: במקרה בהצלחה הודפס על-ידי שני התצהיר מאוחה דוגמנות16 (FDM) ו פוטוליתוגרפיה מדפסות17.</li>
</ol>5. הלחמה לוח הבקרה
הערה: אם בונה את MK II, המשך לשלב 5.2.
<ol><li>
במקום שורה של שני פינים עליונה, 10 חמש KΩ נגדים, מתג הסטה של שני מתגים לדחוף כפתור עבור הרכיבים של מוצג באיור 8A; אז לכל אותם במקום על החלק התחתון של הלוח.
	<ol>
<li>לשבור את פסי נחושת על הלוח חשפנות מאת שחותכות. עם סכין מלאכה, בעקבות השורות האפורים באיור 8א. דבר זה מאפשר רצועות בודדות יש תפקידים רבים על פני הלוח.</li>
		<li>חתוך את החוטים 7 (שחור, אדום, כחול, כתום, לבן, חום וצהוב) באורך הנכון עם חותך חוט כך הם יפעלו מן האמה לזרוע העליונה (בסביבות 30 ס מ). תחתוך את החוט האדום של 7 ס מ, חוט שחור של 3 ס מ. ותפוז, חוט התכלת של 4 ס מ.</li>
		<li>רצועה בשני הקצוות של החוטים עם חשפנית תיל.</li>
		<li>מקם את החוטים בלוח הבקרה, בעקבות את דיאגרמת מעגל שמוצג באיור 9; הלחמה את החוטים במקום בצד התחתון.</li>
		<li>לבדיקות החוטים זמן אדום ושחור על זוג סיכות עליונה ולאחר מכן לבדיקות החוטים ארוכים אחרים כדי רצועה של כותרת סיכות לפי הסדר: תכלת, כתום, לבן, חום, צהוב.</li>
		<li>הלחמה 5V וסיכות GND של המודול האלחוטי כדי הפינים כותרת בלוח הבקרה.</li>
		<li>הלחמה חוט כתום קצר סיכה 2 של המודול תקשורת אלחוטית, החוט הכחול קצר להפיל 3.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
מקום 10 שלושה KΩ, מתג הסטה נגדים לדחוף שני לחצנים מפסקים כפי שמוצג באיור 10א, לכל אותם למקומם על החלק התחתון של הלוח.
	<ol>
<li>לשבור את פסי נחושת על הלוח חשפנות מאת שחותכות. עם סכין מלאכה, בעקבות השורות אפור על איור 10A. דבר זה מאפשר המסלול יש פונקציות מרובות על הלוח.</li>
		<li>חותכים את החוטים אשר היו בעבר מולחמים על מיקרו-בקר עם חותך חוט כך שהם יכולים לרוץ דרך השכבה אמצע של המקרה מיקרו ללוח הבקרה מבלי לעצור את התיק מסגירת (איור 10ב').</li>
		<li>מקם את החוטים בלוח הבקרה, בעקבות הדיאגרמה במעגל (איור 11). הלחמה את החוטים במקום. המשך לשלב 6.2.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. מרכיבים את השלט ולעדכן מיקרו-בקר
<ol><li>מחדש להרכיב את השלט ביונית, חיבור המחברים כותרת מהפקד לוח חוטים מיקרו-בקר של ביו-אותות מגן (5V, GND-MK אני, pin 22-30 על MKII). לחבר את הסוללה מיקרו-בקר. ראה איור 12. לעבור שלב 6.3.</li>
	<li>להרכיב מחדש את השלט ביונית, מתחבר המחבר כותרת מיקרו החיישן שריר (החוט הירוק כדי SIG). ראה איור 13.</li>
	<li>חבר של מיקרו-בקר למחשב הנייד באמצעות כבל USB.</li>
	<li>הורד את 'BionicClicker.ino' או ' BLEBionicClicker.ino ו- BluefruitConfig.h ולפתוח אותו בתוכנת ה-IDE.</li>
	<li>לערוך את הקוד והחלף 'PLACE_YOUR_THRESHOLD_TRIGGER_VALUE_HERE' ערך ההדק הסף שנקבע בשלב 2.7 (על קו 59 של הקוד עבור-MK, קו 83 של הקוד עבור-MK II). הערה: ניתן לשנות את שם ההתקן MK II מופיע בעת התחברות דרך wireless על-ידי עריכת קו 47 של הקוד. החלף 'Bionic השלט MK II' כותרת חלופית.</li>
	<li>נתק את מיקרו-בקר המחשב הנייד על-ידי הסרת כבל ה-USB.</li>
</ol>7. לחבר את המכשיר למחשב
<ol><li>אם משתמש את ח"כ, בצע את ההוראות כדי לשייך את מודול אלחוטי למכשיר על ידי ביצוע של היצרן מדריך18. אם משתמש-את MK II, חבר ההתקן באופן אלחוטי בעקבות ההליך כדי לחבר מקלדת אלחוטית למחשב בשימוש.</li>
</ol>8. לבדוק את השלט
<ol><li>
פתח את תוכנות הקלדה מסוימות, הזן טקסט, כגון "Lorem ipsum dolor sit amet". פעולה זו מאפשרת את ההדפסה שיתיחסו אלי כדי לבדוק אם פקודות אלה נשלחות ומתקבלות. הערה: אם הסוללה נמוכה המכשיר ייתן התנהגות בלתי יציבה; השתמש תמיד סוללה טריים.<ol>
<li>לחץ על הלחצן קדימה ידנית כדי לראות את הסמן לנוע קדימה ואת המדריך לחצן אחורה לראות את הסמן לעבור אחורה. הרימו את האצבע המורה גם להמשיך הלאה.</li>
	</ol>
</li>
	<li>כדי לבדוק את השלט עם תוכנת המצגת, להעלות את האצבע כדי להתקדם השקופיות. הערה: המתג עקיפה ומכבה את הפונקציה EMG, ואת המדריך קדימה ואחורה כפתורים התקדמות לסגת השקופיות בשני התרחישים.</li>
</ol>9. לטעון את השלט
הערה: אם בונים את MK II לעבור שלב 9.2.
<ol><li>
אם בונים את ח"כ, לחתוך את דו-צידית הוק ואני לולאה חומר עם מספריים, כך שיתאים בנוחות סביב פרק כף היד. ודא שהלולאות פונות פנימה לא לגרד את פרק כף היד.
	<ol>
<li>לחתוך את הקרס דו-צדדית לולאה חומר כך שיתאים בנוחות סביב הזרוע, שוב לוודא שהלולאות הפנים פנימה.</li>
		<li>לחתוך את הקרס דו-צידית, לולאה רצועות בהתאם לגודל של מיקרו-בקר (10 ס מ x 5 ס מ) של לוח הבקרה (2.5 ס"מ על 6.4 ס"מ). לחתוך רצועה שיתאימו בצורה הדוקה סביב הסוללה (4 ס מ x 12 ס מ).</li>
		<li>באמצעות אקדח הדבק, הדבק לולאה בצד הרצועות כדי התחתון של מיקרו והחלק התחתון של לוח הבקרה.</li>
		<li>לצרף את לוח הבקרה המתקן. לצרף הרצועה זרוע מיקרו של הסוללה.</li>
		<li>לחבר הכל: סוללה 9 V מחובר מיקרו-בקר עם מחבר PP3. המגן מיקרו-בקר ו e-בריאות להתחבר ללוח הבקרה באמצעות החוטים מולחם. הערה: ח"כ אני כבר סיימתי.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
אם בונים את MK II, לחתוך דו-צדדית הוק לולאה וחומר 35 מ מ רחב, מספיק זמן לגלוש סביב כף היד (בסביבות 22 ס"מ על פרקי כף היד קטנה יותר).
	<ol>
<li>החלק את החומר הוק, לולאה דרך הקליפים בתחתית התיק. ודא הלולאות פונות פנימה לא לגרד את פרק כף היד.</li>
		<li>חבר את החוטים מולחמים על מיקרו-בקר הפסקת בכותרת הנשי אל הפינים זכר עליונה על החיישן שריר ולאחר קליפ האלקטרודות לתוך שהכבלים EMG על-ידי לחיצה עליהם. הערה: MK II הסתיימה ראה איור 14.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Navarro, X., Krueger, T. B., Lago, N., Micera, S., Stieglitz, T., Dario, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+critical+review+of+interfaces+with+the+peripheral+nervous+system+for+the+control+of+neuroprostheses+and+hybrid+bionic+systems%5BTitle%5D)+AND+%22J+Periph+Nerv+Syst%22%5BJournal%5D)">A critical review of interfaces with the peripheral nervous system for the control of neuroprostheses and hybrid bionic systems.</a> J Periph Nerv Syst. 10 (3), 229-258 (2005).</li>
<li>Yang, D. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1672652908601195">An anthropomorphic robot hand developed based on underactuated mechanism and controlled by EMG signals.</a> J Bionic Eng. 6 (3), 255-263 (2009).</li>
<li>Chu, J. U., Moon, I., Lee, Y. J., Kim, S. K., Mun, M. S. <a target="_blank" href="http://ieeexplore.ieee.org/document/4244373/">A supervised feature-projection-based real-time EMG pattern recognition for multifunction myoelectric hand control.</a> IEEE/ASME Trans Mechatronics. 12 (12), 282-290 (2007).</li>
<li>Bitzer, S., Van Der Smagt, P. <a target="_blank" href="http://ieeexplore.ieee.org/document/1642128/">Learning EMG control of a robotic hand: towards active prostheses.</a> Proceedings 2006 IEEE International Conference on Robotics and Automation. , Orlando, Florida. (2006).</li>
<li>Cipriani, C., Zaccone, F., Micera, S., Carrozza, M. C. On the shared control of an EMG-controlled prosthetic hand: analysis of user-prosthesis interaction. IEEE Trans Rob. 24 (1), 170-184 (2008).</li>
<li>Tenore, F., Ramos, A., Fahmy, A., Acharya, S., Etienne-Cummings, R., Thakor, N. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+the+control+of+individual+fingers+of+a+prosthetic+hand+using+surface+EMG+signals%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+EMBS%22%5BJournal%5D)">Towards the control of individual fingers of a prosthetic hand using surface EMG signals.</a> IEEE EMBS. 2007, 6145-6148 (2007).</li>
<li>Reinvee, M., Pääsuke, M. <a target="_blank" href="http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/1541931213601092">Overview of Contemporary Low-cost sEMG Hardware for Applications in Human Factors and Ergonomics.</a> In Proc Hum Fact Ergon Soc Annu Meet. 60 (1), 408-412 (2016).</li>
<li>George, P. K., Minas, V. L., Agisilaos, G. Z., Christoforos, I. M., Kostas, J. K. <a target="_blank" href="http://ieeexplore.ieee.org/document/7354209/">Open-Source, Anthropomorphic, Underactuated Robot Hands with a Selectively Lockable Differential Mechanism: Towards Affordable Prostheses.</a> 2015 IEEE/RSJ International Conference of Intelligent Robots and Systems. , Hamburg. (2015).</li>
<li>Agisilaos, G. Z., Minas, V. L., Christoforos, I. M., Kostas, J. K. Open-Source, Affordable, Modular, Light-Weight, Underactuated Robot Hands. IEEE/RSJ International Conference of Intelligent Robots and Systems. , Chicago, Illinois. (2014).</li>
<li>Minas, V. L., Agisilaos, G. Z., Melina, N. B., Kostas, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Open-Source%2C+Low-Cost%2C+Compliant%2C+Modular%2C+Underactuated+Fingers%3A+Towards+Affordable+Prostheses+for+Partial+Hand+Amputations%5BTitle%5D)+AND+%222014+36th+Annual+International+Conference+of+the+IEEE+Engineering+in+Medicine+and+Biology+Society%22%5BJournal%5D)">Open-Source, Low-Cost, Compliant, Modular, Underactuated Fingers: Towards Affordable Prostheses for Partial Hand Amputations.</a> 2014 36th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. , Chicago, Illinois. (2014).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Engaging+the+senses%3A+object-based+learning+in+higher+education%22">Engaging the senses: object-based learning in higher education</a>. Chatterjee, H. J., Hannan, L. , Ashgate Publishing, Ltd. (2015).</li>
<li>Zainee, N. M., Chellappan, K. <a target="_blank" href="http://ieeexplore.ieee.org/document/7047512/">Emergency clinic multi-sensor continuous monitoring prototype using e-Health platform.</a> 2014 IEEE Conference on Biomedical Engineering and Sciences (IECBES). , Kuala Lumpur. (2014).</li>
<li>Paul, P., Motskin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engaging+the+Public+with+Your+Research%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Immunol%22%5BJournal%5D)">Engaging the Public with Your Research.</a> Trends Immunol. 37 (4), 268-271 (2016).</li>
<li>e-Health Sensor Platform V2.0 for Arduino and Raspberry Pi. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/ehealth-biometric-sensor-platform-arduino-raspberry-pi-medical#step3_1">https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/ehealth-biometric-sensor-platform-arduino-raspberry-pi-medical#step3_1</a> (2017).</li>
<li>Arduino IDE Setup. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://learn.adafruit.com/add-boards-arduino-v164/setup">https://learn.adafruit.com/add-boards-arduino-v164/setup</a> (2017).</li>
<li>Ultimaker 2+. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://ultimaker.com/en/products/ultimaker-2-plus">https://ultimaker.com/en/products/ultimaker-2-plus</a> (2017).</li>
<li>Form 2. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://formlabs.com/3d-printers/form-2/">https://formlabs.com/3d-printers/form-2/</a> (2017).</li>
<li>Pairing to Bluefruit. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://learn.adafruit.com/introducing-bluefruit-ez-key-diy-bluetooth-hid-keyboard/pairing-to-bluefruit">https://learn.adafruit.com/introducing-bluefruit-ez-key-diy-bluetooth-hid-keyboard/pairing-to-bluefruit</a> (2017).</li>
</ol>

המחברים אין לחשוף.

הרוויה של MK II כשמחילים אותה על האצבע החוטף הוא בעיה פחות הוא הראשון במאי להופיע. המיקום זהיר של האלקטרודות ונכון לקבל הגדרת עצירות זה מלהיות בעיה כאשר המכשיר משמש בשלט רחוק. אלא אם כן מעוניינת הקלטה במדויק את הפעילות של המדדים החוטף, זה סביר להניח שהבעיה בכלל. כבר ראיתי אין רוויית יתר על כל שריר אחר אחרי רווח טרם נקבע. התשלילים שווא עם-MK II הן בשל הקושי של בחירת ערך הסף תקין בעת שימוש את האצבע החוטף. עם שרירים גדולים יותר ההבדל בין היקף ההפעלה הלא-תכליתי של שריר מקשיח תכליתית של השריר גדול, המאפשר בחירת נקודת הסף כי הוא רחוק יותר חיובי-false והן שווא-שלילי נקודות. על ידיים קטנות במיוחד השריר האצבע החוטף עשוי להיות קטן מדי עבור האלקטרודות להציב כראוי (אם כי עם רפידות אלקטרודה קטנה יותר זה יכול באופן פוטנציאלי להיפתר).
חיי הסוללה באופן משמעותי יותר עבור-MK II הוא שימושי עבור מגוון סיבות. ראשית, ח"כ אני המכשיר התחיל להתנהג באופן לא יציב לאחר 45 דקות של שימוש, כך שהוא לא יכול לשמש להפגנות ארוך יותר. שנית עם חיי הסוללה שעות מרובות, MK II יכול להיחשב פקד קלט עבור התקן שימושי, עם רק עלייה קטנה בגודל סוללה פיזי, זה יכול לשמש גם מכשיר ניטור כל היום. מיקרו-בקר אלחוטי יש 6 כניסות אנלוגי ו- 13 כניסות דיגיטליות; משמעות הדבר היא כי המכשיר יכול לקבל אותות מחיישנים שרירים מרובים כדי ליצור התקן עם דרגות חופש נוסף ב הקלט שליטה. יש גם לציין כי החיישן שריר יכול להיות מוחלף על ידי כל ביוסנסור עם פלט אנלוגי כדי ליצור התקן המשתמש אותות ביולוגיים אחרים כקלט. הקוד של המכשיר גם ניתן בקלות לשנות כדי לשנות את הפונקציונליות שלו. שינויים התוכנה והחומרה של המכשיר מאפשרים שינויים פשוטים ומגוונים על המכשיר.
מגבלה אחת של המכשיר כפי שזה נראה כרגע היא כי הפלט EMG לא ניתן לשלוח באופן אלחוטי בקצב נתונים גבוה כמו זה יכול להעמיס את המאגר מיקרו-בקר אלחוטי. מגבלה נוספת היא הטכניקה משתמשת המדדים החוטף כקלט, כמו השריר הוא קטן מאוד, מרווח האלקטרודות מצד כמעט חופפים; אם למישהו יש ידיים קטנות במיוחד, ייתכן שיהיה אפשרי למיקום האלקטרודות כראוי מעל השריר הזה.
להתקן יש מספר יתרונות על המכשירים היקרים יותר כשמדובר גמישות פרוייקטים מחקר פוטנציאליים. זה עלות נמוכה: המכשיר עולה 80 דולר, ערוצי EMG נוסף עלה רק 35 דולר ארה ב, מה שהופך אותו אידיאלי עבור קטן יותר או עבודות סטודנטים. זה קל להתאים אישית התוכנה ניתן לערוך בקלות, לשנות הקלט עבור חומרה אחרים. יש בגודל קטן, אז אדם זה אינו צריך לסחוב ציוד כבד או מגושם. הוא גם מופיע מקלדת אלחוטית להתקנים אחרים, אז זה ניתן לשלב בקלות עם כל התקן אלחוטי תואם. המכשיר כבר שולבו מכשיר עזר יפורסמו בעתיד ליד.
עקב גודל להקל על התאמה אישית של-MK II, כבר ומדובר על השתלבות מספר פרויקטים מחקריים מודול אלחוטי EMG וכן מנגנון ההדק אלחוטית. זה גם משמש כבסיס באחד המפגשים מעבדה במסלול של תלמיד מאסטר. השיפור העיקרי שברצוננו להפוך התקן זה כדי להגביר את קצב שידור אלחוטי; המטרה היא להשיג 10 הרץ, בין אם זה ייעשה באמצעות חומרה או תוכנה הוא עדיין נקבע.
השלבים הקריטיים ביותר בתוך הפרוטוקול הם שלבים 2.6 ו- 2.7: הבחירה של ערך ההדק. בשלב 2.6, תשומת לב מיוחדת צריך להיות משולם את תנועת שהכבלים EMG, כמו אלה יכולים לשמש אנטנה וליצור חפצים תנועה; עם זאת, אם אלה נשמרים נייח זה לא בעיה. בשלב 2.7, אם הערך הנבחר הוא גבוה מדי, התוצאה התשלילים שווא. אם ערך זה נמוך מדי, התוצאה תוצאות חיוביות שגויות. במקרה של האצבע החוטף, קשה מאוד למצוא ערך לא תגרום השליליות שקר מדי פעם, למרות עם שרירים גדולים יותר זה אינו מופיע להיות עניין. אם מציאת הערך הנכון היא עדיין בעיה, ניתן לתקן את הרווח על-ידי הגדרת את זה לערך המינימלי להגדיל אותו עד הבדל גדול בין מהפעלת והפעלה נראה דרך מדידה טורי, עם הערכים נשארת מתחת לנקודה של רוויה.
הכולל MK II הוא שיפור ניכר מעל-MK. אני כהתקן מחקר פוטנציאליים, למרות כי ח"כ אני יש השפעה ויזואלית חזקה יותר, זה עשוי עדיין להיות בשימוש אירועים ששיתוף הציבור בעתיד.

המרכז שואף שיקום להנדסה ולטכנולוגיה מסייעת חוקר טכניקות ישים ובלתי ניתן להעברה בין קבוצות מחשבים שונות הקשורות תחומי עניין, כולל אך לא מוגבל, שבץ מוחי, ניוון שרירים, קטיעה הזדקנות האוכלוסייה, הכשרה של כישורים מיוחדים. תחום אחד של מחקר זה המרכז מעורב הוא neuroprosthesis. של טכניקות רבות שימשו השליטה neuroprosthetic זרועות, EMG הוא אחד של הקלט הנפוץ ביותר עבור בקרת מערכות1,2,3,4,5,6. זה חלק גדול בשל הקלות השימוש ואת סבירים במיוחד בהשוואה אחרים מערכות בקרה7. לאחרונה פיתחה מודפס 3D תותבות כמו היד עדה יכולה לעלות רק 1,000 דולר ארה ב בעת שימוש בסוג כזה של שליטה8,9,10. עם זאת, כאשר מנסה להפגין את מערכות כאלה לציבור יש דרך קלה לעשות זאת בלי הסיוע של גידם.
כדי להעלות את מודעותם של פעילויות המחקר בתחום זה כלפי בני הציבור, פותח מתקן הדגמה השלט הביוני. חשוב מאוד להשתמש מבוססת אובייקטים הפגנה זה מושך תשומת לב ומאיץ את למידה והבנה של הנושא הנלמד11. התקן שלנו מסייע לא רק ללמד את הרעיון של EMG, אלא גם כדי להגדיל את הידע של ההתפתחות הנוכחית של טכנולוגיות מודרניות. יתר על כן, היא מעוררת את הדורות הצעירים לבחור לימודי בתוך תחומי המדע, טכנולוגיה, הנדסה, מתמטיקה (גזע).
ח"כ השלט הביוני נוצרתי באמצעות חלקים זמינים שכבר היו בשימוש במרחק המעבדה. היא כללה מיקרו, ביו-אותות מגן12, אלקטרודות, לוח בקרה, לוח תקשורת אלחוטית, סוללה V 9. ההתקן תפקדו על-ידי הרמת את הפעילות של השריר האצבע החוטף ממוקם בין האגודל והאצבע. זה מעורר שינוי שקופית על-ידי מחקה לוח מקשים "keypress צודק" בכל פעם סף שנבחרו מראש התמלאה. לוח הבקרה אפשרו שליחת ידנית הקשות 'ימין', 'שמאל' (התקדמות שקופיות ושקופיות retreat), יכול לשמש גם כדי לעקוף את הקלט EMG אם דברים השתבש במהלך הפגנה בשידור חי.
כחלק פיזיקה רפואית ופעילויות ששיתוף הציבור הנדסה ביו-רפואית המחלקה, להדגים את השלט הביוני לחברים של הציבור. זה התקבל מענה נלהבות מהקהל, ועורר עניין החל מספר שיתופי פעולה. לאחר ההצלחה של המכשיר הראשוני גרסה שנייה של המכשיר תוכנן.
המטרה של העיצוב של המכשיר השני היה לייצר התקן היה זול יותר, פחות מסורבל יותר להתאמה אישית מאשר המכשיר הראשון. מטרת התקן זה היה לעצב משהו בקלות יכול להיות שונה עבור עבודות סטודנטים או בזול לשלב פרוייקטים קיימים. היתרון העיקרי של מכשיר זה על פני אחרים זמינים1,2,3,4,5,6 הוא הקלות השימוש, גודל קטן, ואת נמוכה עלות. למרות המכשירים השלט הביוני ייתכן שאין לך את הרזולוציה של התקנים מחקר אחרים, כגון גורם מפעיל התקנים, הם יותר טובים מספיק. MK II יהיה הינו בסיס אידיאלי עבור מערכת שמשתמשת הסף של EMG להפעיל התקן, כגון בקר תותבת או מכשיר עזר.
העיצוב התבסס על מיקרו-בקר אלחוטי בעל יכולת, חיישן שריר. זה כלל גם 3.7 mAh V 150 סוללת ליתיום פולימר, לוח שליטה ידנית, תיק מודפס 3D. איור 3 מראה סקירה כללית של ההבדלים בין העיצובים. העיצוב MK II יש את אותה פונקציונליות בסיסית כמו המכשיר המקורי אבל יש פונקציונליות פוטנציאל משמעותי יותר עבור יישומים חדשים כגון ניטור EMG אלחוטית.

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;For the Mark I&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Equipment&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Laptop</td><td></td><td></td><td>Any laptop with USB</td></tr><tr><td>USB B cable</td><td></td><td></td><td>From laptop to USB-B connection on Arduino</td></tr><tr><td>Soldering Station</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Solder</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hot glue gun</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hot glue gun glue</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Items&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Small Single-Core Multi-thread Wires</td><td></td><td></td><td>Black, Red, Yellow, Brown, Orange White, Blue,</td></tr><tr><td>Arduino MEGA 2560</td><td>Arduino</td><td>Arduino MEGA 2560</td><td>(Geniuno MEGA 2560 outside US)</td></tr><tr><td>E-Health Shield v2.0</td><td>Cooking Hacks</td><td>e-Health Sensor Shield V2.0 for Arduino, Raspberry Pi and Intel Galileo [Biometric / Medical Applications]</td><td></td></tr><tr><td>EMG cables</td><td>Cooking Hacks</td><td>Electromyography Sensor (EMG) for e-Health Platform [Biometric / Medical Applications]</td><td></td></tr><tr><td>EMG Electrodes</td><td>Sparkfun</td><td>SEN-12969</td><td></td></tr><tr><td>9V battery</td><td></td><td></td><td>Any</td></tr><tr><td>Power cable</td><td></td><td></td><td>PP3 9v connector with jack</td></tr><tr><td>Bluefruit EZ-KEY HID</td><td>Adafruit</td><td>1535</td><td></td></tr><tr><td>strip board</td><td>Amazon.co.uk</td><td>Small Stripboard 25 X 64mm Pack of 3</td><td>any similiar stripboard 2.54mm pitch 7x25</td></tr><tr><td>push button switch</td><td></td><td>COM-00097</td><td></td></tr><tr><td>slide switch</td><td>amazon.com</td><td>20 Pcs On/Off/On DPDT 2P2T 6 Pin Vertical DIP Slide Switch 9x4x3.5mm</td><td></td></tr><tr><td>resistors</td><td></td><td>COM-11508</td><td></td></tr><tr><td>Double sided Velcro</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Break Away Headers - Straight</td><td>Sparkfun</td><td>PRT-00116</td><td>2, 2 and 5 needed</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;For the Mark II&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Equipment&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Laptop</td><td></td><td></td><td>Any laptop with USB connection</td></tr><tr><td>USB micro cable</td><td></td><td></td><td>From laptop to USB micro (standard phone connector style)</td></tr><tr><td>Soldering Station</td><td></td><td></td><td>Any</td></tr><tr><td>Solder</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Items&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Small Single-Core Multi-thread Wires</td><td></td><td></td><td>Black, Red, Green, White, Blue,</td></tr><tr><td>Feather BLE 32U4</td><td>Adafruit</td><td>2829</td><td></td></tr><tr><td>MyoWare</td><td>Sparkfun</td><td>SEN-13723</td><td></td></tr><tr><td>EMG cables</td><td>Sparkfun</td><td>CAB-12970</td><td></td></tr><tr><td>EMG electrodes</td><td>Sparkfun</td><td>SEN-12969</td><td></td></tr><tr><td>3.7 V LiPo</td><td>Adafruit</td><td>1317</td><td></td></tr><tr><td>Strip Board</td><td>amazon.co.uk</td><td>Small Stripboard 25 X 64mm Pack of 3</td><td>2.54 pitch 7x9 rows</td></tr><tr><td>Push Button switch</td><td></td><td>COM-00097</td><td></td></tr><tr><td>slide switch</td><td>amazon.com</td><td>20 Pcs On/Off/On DPDT 2P2T 6 Pin Vertical DIP Slide Switch 9x4x3.5mm</td><td></td></tr><tr><td>resistors</td><td></td><td>COM-11508</td><td></td></tr><tr><td>3D printed parts</td><td></td><td></td><td>Can be 3D printed yourself or printed from a website</td></tr><tr><td>Double sided Velcro</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Break Away Headers - Straight</td><td>Sparkfun</td><td>PRT-00116</td><td>3 pins needed</td></tr><tr><td>Female Headers</td><td>sparkfun</td><td>PRT-00115</td><td>3 pins needed</td></tr></tbody></table>

the bionic clicker mark i &amp; ii

כתב יד זה, אנו מציגים שתי מערכות 'Bionic השלט', הראשון שנועדו להדגים אלקטרומיוגרפיה (EMG) מבוסס מערכות בקרה עבור מטרות חינוכיות, והשניה למטרות מחקר. EMG מבוססת בקרת מערכות לאסוף אותות חשמליים שנוצרו על-ידי הפעלת שרירים ולהשתמש אלה כקלט עבור בקרי. EMG בקרי נמצאים בשימוש נרחב תותבות כדי לשלוט הגפיים.
הסימן אני (ח"כ אני) השלט מאפשר לעונד לשנות את השקופית במצגת באמצעות העלאת האצבע שלהם. הוא בנוי סביב של מיקרו-בקר, ביו-אותות של מגן. זה שנוצר הרבה עניין שני מהציבור את קהיליית המחקר.
המכשיר מארק II (MK II) המובאת כאן נועד להיות מערכת זולה יותר sleeker, יותר להתאמה אישית, ניתן לשנות בקלות, ישירות לשדר נתוני EMG. הוא בנוי באמצעות מיקרו-בקר יכולת אלחוטית חיישן שריר.

MK II הוא במחיר נוח יותר, הניתנות להתאמה אישית ובעלות פחות מסורבלת יותר-MK. אני מתקן. כולו ש-MK II עולה רק במעט יותר המגן ביו-אותות לבד (USD 75). ההתקן הוא יושב הקטנה משמעותית על פרק כף היד ולא את הזרוע של מיקרו-בקר אלחוטי יכול פוטנציאלי בו-זמנית ותמיכה תשומות מחיישנים שריר 6. חיי הסוללה פונקציונלי של ח"כ אני המכשיר הוא פחות משעה באמצעות סוללה mAh V 550 9, אורך חיי הסוללה פונקציונלי של המכשיר MK II (כאשר הוא משמש בשלט רחוק) הוא כ- 8 שעות באמצעות סוללה mAh V 150 3.7; ראה טבלה 1 השוואה של המכשירים.
השלט הביוני MK II יכול להיות בעיה כשמחילים אותה על האצבע החוטף: המגבר יכולים להרוות ולקחת שניה או יותר לשחרר (ראה איור 15). זהירות על מיקום האלקטרודות והגדרת כראוי את הרווח ניתן להתגבר על בעיה זו. זה לא קורה עם ח"כ הביוני השלט. אני או על כל אחד אחר נפוץ שרירים EMG.
בזמן כיול המכשירים כדי למצוא את הערך על ההדק הסף, ניתן לצפות הרבה ערכים שונים. הם נחלקים שלושה טווחי: הערכים כאשר היד הוא נייח, הערכים כאשר היד עוברת, ואת הערכים כאשר האצבע מועבר. בטבלה 2 מציג ערכים מוקלטות כל טווח; עבור נייחים ו להעביר טווחים, מוצגים הערכים המרבי, האצבע מקשיח טווח מוצג הערך המינימלי. ערך הסף נבחר לשקר מעל היד העברת הערך ומתחת את האצבע מקשיח את הערך. הערך קרוב היד נע טווח מגדילה את הסיכוי של חיובי כוזב, מקטין את הסיכוי במילות שלילה שווא, בעוד ערך קרוב יותר את האצבע מקשיח טווח יש השפעה הפוכה.
שני ההתקנים שבהם נבחנים עבור שליליות כוזבות חיוביות שגויות מקשיח את השריר מדדי החוטף. תוצאה שלילית שגויה נרשם כאשר המכשיר באמת לא הפעיל שינוי שקופית על דרוכה של השריר, חיובי כוזב הוקלט אם השקופית משתנה כאשר לא מקשיח אירעה. המכשיר וגם לא היה לי בעיה עם תוצאות חיוביות שגויות, למרות המכשיר MK II חווה מדי פעם שלילית (פחות מ-5% מהזמן). ח"כ אני התקן חוויות אין תוצאות false חיוביות או שליליות במהלך 45 הדקות הראשונות של המבצע, למרות מספר שווא נגטיב מגדיל במהירות עד כשל בהתקן הכולל בין רבע שעה (ראו טבלה 3).
תוצאות אלו מראות כי המכשיר הצליח המוצהרות שלה. טבלה 1 מראה MK II הוא יותר זול יש גמישות רבה יותר מאשר המופע ח"כ א בטבלה 2 ו- 3 טבלה בפונקציות המכשיר כמו המיועד, יכול לשמש מכשיר בגורם מפעיל מבוסס-EMG. איור 15 מציג את הבעיות שעלולות להתרחש אם משתמש לשריר מדדי החוטף: זו לא בעיה המתרחשת עם רוב השרירים והוא יכול להיות קבוע על ידי שינוי של הרווח. למרות המכשירים יש כמה בעיות, הם מספיק עבור השימוש המיועד.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55705/55705fig1.jpg"> איור 1: אני ח"כ הביוני השלט זה מראה את השלט הביוני ח"כ אני וכל רכיביו רכוב על זרוע שמאל. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55705/55705fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55705/55705fig2.jpg"> איור 2: דיאגרמת בלוק של המכשירים. כל תיבת מייצג אגף נפרד של המכשיר; בתוך כל תיבה היא הפונקציונליות הכוללת סעיף כחלק של המכשיר. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55705/55705fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55705/55705fig3.jpg"> איור 3 : צעדים כדי לבנות את המכשיר. תרשים זרימה המכיל סקירה ברמה גבוהה של כל שלב של הפרוטוקול. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55705/55705fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55705/55705fig4.jpg"> איור 4 : ח"כ הראשונית אני הרכבה. מיקרו-בקר עם מגן את ביו-אותות וכבל אלקטרודה. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55705/55705fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55705/55705fig5.jpg"> איור 5: הרכבה ראשונית MK II. מיקרו-בקר עם חיישן השריר ואת חיבורי מולחם. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55705/55705fig5large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55705/55705fig6.jpg"> איור 6 : מיקום האלקטרודות. איור זה מציג את המיקום הנכון של האלקטרודות על היד בעת שימוש את האצבע החוטף. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55705/55705fig6large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55705/55705fig7.jpg"> איור 7 : חלקי במקרה MK II. החלקים של המקרה MK II מוכן להדפסה במדפסת פוטוליתוגרפיה. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55705/55705fig7large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55705/55705fig8.jpg"> איור 8 : ח"כ לשלוט במעגל. () המעגל מלמעלה (אפור סימני שבו הלוח רצועת היו אנשי קשר שבור בחלק התחתון). (b) הושלם המעגל. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55705/55705fig8large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55705/55705fig9.jpg"> איור 9 : ח"כ לשלוט דיאגרמת מעגל הלוח. דיאגרמת מעגל עבור-MK אני שולטת לוח מציג את החיבורים בין מתגים נגדים, חוטים. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55705/55705fig9large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55705/55705fig10v2.jpg"> איור 10 : ח"כ לשלוט במעגל. () לוח הבקרה מלמעלה (סימן אפור איפה המנהלים רצועת היה קשר שבור בחלק התחתון). (b) הושלם המעגל <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55705/55705fig10v2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 11" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55705/55705fig11.jpg"> איור 11: דיאגרמת מעגל של לוח הבקרה MK II. דיאגרמת מעגל עבור-MK אני שולטת לוח מציג את החיבורים בין מתגים נגדים, חוטים. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55705/55705fig11large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 12" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55705/55705fig12.jpg"> איור 12 : א ח"כ שהורכב זה מראה את כל הרכיבים של-MK אני התקן לפני שהם יש רכוב על הזרוע. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55705/55705fig12large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 13" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55705/55705fig13.jpg"> איור 13 : הרכבת את השלט MK II. () המקום מיקרו-בקר בתחתית התיק. (b) הכנס את הסוללה בחלק האמצעי, שים את המכסה. (ג) מקום החיישן שריר במקרה שלה, שים את המכסה. (ד) להתחבר מיקרו את החיישן שריר וחבר את הסוללה מיקרו-בקר. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55705/55705fig13large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 14" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55705/55705fig14.jpg"> איור 14 : הושלמה הביוני השלט MK II. () על הרצועה הוק, לולאה. (b) על פרק כף היד. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55705/55705fig14large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 15" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55705/55705fig15.jpg"> איור 15: Oversaturation של החיישן שריר. איור זה מציג מה קורה כאשר החיישן השריר הוא רווי; מישורים בעת הפעלת שריר היה חזק מדי עבור הגדרת הרווח הנוכחי על המכשיר. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55705/55705fig15large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<table fo:keep-together.within-page="1"><tbody>
<tr>
<td></td>
			<td>ח"כ אני</td>
			<td>MK II</td>
		</tr>
<tr>
<td>EMG חיישן</td>
			<td>גנרל ביו-חיישן</td>
			<td>חיישן שריר ייעודי</td>
		</tr>
<tr>
<td>תקשורת אלחוטית</td>
			<td>מודול אלחוטי נפרדים</td>
			<td>על הלוח מיקרו-בקר</td>
		</tr>
<tr>
<td>EMG מעל אלחוטית?</td>
			<td>לא</td>
			<td>כן</td>
		</tr>
<tr>
<td>סוללה</td>
			<td>9 V PP3</td>
			<td>150 mAh LiPo</td>
		</tr>
<tr>
<td>זמן מבצעית</td>
			<td>1 h</td>
			<td>8 שעות</td>
		</tr>
<tr>
<td>זמן</td>
			<td>5 שעות</td>
			<td>4 שעות</td>
		</tr>
<tr>
<td>סה כ עלות</td>
			<td>150 דולר</td>
			<td>80 דולר</td>
		</tr>
<tr>
<td>תוצאות חיוביות שגויות (%)</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
		</tr>
<tr>
<td>התשלילים שווא (%)</td>
			<td>0</td>
			<td>4.7</td>
		</tr>
</tbody></table>טבלה 1: השוואה בין המכשירים. טבלה זו משווה בין מספר היבטים של המכשירים, משלב התכנון ועד פונקציונליות.
<table fo:keep-together.within-page="1"><tbody>
<tr>
<td></td>
			<td>נייחים (מקסימום)</td>
			<td>ידו נעה (מקסימום)</td>
			<td>Tensing האצבע (מינימום)</td>
			<td>ערך הסף</td>
		</tr>
<tr>
<td>ח"כ אני</td>
			<td>25</td>
			<td>35</td>
			<td>215</td>
			<td>200</td>
		</tr>
<tr>
<td>MK II</td>
			<td>40</td>
			<td>280</td>
			<td>460</td>
			<td>400</td>
		</tr>
</tbody></table>בטבלה 2: תוצאות הכיול. טבלה זו מציגה את הערכים שהתקבלו תוך שמירה על היד נייח, הזזת את היד ואת האצבע דרוכה, כמו גם את ערך הסף שנבחרו.
<table fo:keep-together.within-page="1"><tbody>
<tr>
<td></td>
			<td colspan="3">מספר שלילי כוזב (נבדק כל 30 s)</td>
			<td colspan="2">מספר תוצאות חיוביות שגויות (ספונטנית הפעלות)</td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td>הראשון 45 min</td>
			<td>45 min - 1 h</td>
			<td>h 1-8</td>
			<td>H הראשון</td>
			<td>h 1-8</td>
		</tr>
<tr>
<td>ח"כ אני</td>
			<td>0</td>
			<td>35</td>
			<td>N/A</td>
			<td>0</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
<tr>
<td>MK II</td>
			<td>4</td>
			<td>1</td>
			<td>40</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
		</tr>
</tbody></table>טבלה 3: בדיקות של המכשירים. השוואה של תוצאות חיוביות שגויות. ותשלילים שווא בין שני ההתקנים.
קוד משלים קבצים עבור ח"כ I ו- MK II: <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/55705/BionicClicker.ino" target="_blank">לחץ כאן כדי להוריד את "BionicClicker.ino"</a> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/55705/BLEBionicClicker.ino" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להוריד את "BLEBionicClicker.ino".</a> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/55705/BLEBoomTest.ino" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להוריד את "BLEBoomTest.ino".</a> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/55705/BLEThresholdTest.ino" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להוריד את "BLEThresholdTest.ino".</a> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/55705/BoomTest.ino" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להוריד את "BoomTest.ino".</a> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/55705/ThresholdTest.ino" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להוריד את "ThresholdTest.ino".</a> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/55705/Feather-Featherbase.stl" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להוריד את "נוצה-Featherbase.stl".</a> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/55705/Feather-Feathermid.stl" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להוריד את "נוצה-Feathermid.stl".</a> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/55705/Feather-Feathertop.stl" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להוריד את "נוצה-Feathertop.stl".</a> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/55705/Myo-Myobase.stl" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להוריד את "Myo-Myobase.stl".</a> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/55705/Myo-Myolid.stl" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להוריד את "Myo-Myolid.stl".</a>

Watch this Scientific Journal Video about The Bionic Clicker Mark I & II at JoVE.com

The Bionic Clicker Mark I & II

מכשיר נוצר כדי להפגין שליטה מבוססי אלקטרומיוגרפיה לקהל על פרופיל. לאחר ההצלחה של המכשיר הראשונית, התקן נוסף בוצע עם גמישות רבה יותר פונקציונליות למטרות הדגמה ומטרות המחקר. פרוטוקול זה מתאר את התהליך של בניית ומכייל שני ההתקנים.

השלט הביוני לסמן I &amp; II

In this manuscript, we present two 'Bionic Clicker' systems, the first designed to demonstrate electromyography (EMG) based control systems for ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

The Bionic Clicker Mark I &amp; II

16.4K Views.  University College London. מכשיר נוצר כדי להפגין שליטה מבוססי אלקטרומיוגרפיה לקהל על פרופיל. לאחר ההצלחה של המכשיר הראשונית, התקן נוסף בוצע עם גמישות רבה יותר פונקציונליות למטרות הדגמה ומטרות המחקר. פרוטוקול זה מתאר את התהליך של בניית ומכייל שני ההתקנים.

Video: The Bionic Clicker Mark I & II

An Experimental Platform to Study the Closed-loop Performance of Brain-machine Interfaces

The non-stationary nature and variability of neuronal signals is a fundamental problem in brain-machine interfacing. We developed a brain-machine interface to assess the robustness of different control-laws applied to a closed-loop image stabilization task. Taking advantage of the well-characterized fly visuomotor pathway we record the electrical activity from an identified, motion-sensitive neuron, H1, to control the yaw rotation of a two-wheeled robot. The robot is equipped with 2 high-speed video cameras providing visual motion input to a fly placed in front of 2 CRT computer monitors. The activity of the H1 neuron indicates the direction and relative speed of the robot's rotation. The neural activity is filtered and fed back into the steering system of the robot by means of proportional and proportional/adaptive control. Our goal is to test and optimize the performance of various control laws under closed-loop conditions for a broader application also in other brain machine interfaces.

We use a closed-loop fly-machine interface to investigate general principles in neuronal control.

פלטפורמה ניסויית לחקר ביצועים לולאה סגורה של המוח מכונת ממשקים

The non-stationary nature and variability of neuronal signals is a fundamental problem in brain-machine interfacing. We developed a brain-machine ...

Neuroscience

Assessing Functional Performance in the Mdx Mouse Model

Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a severe and progressive muscle wasting disorder for which no cure is available. Nevertheless, several potential pharmaceutical compounds and gene therapy approaches have progressed into clinical trials. With improvement in muscle function being the most important end point in these trials, a lot of emphasis has been placed on setting up reliable, reproducible, and easy to perform functional tests to pre clinically assess muscle function, strength, condition, and coordination in the mdx mouse model for DMD. Both invasive and noninvasive tests are available. Tests that do not exacerbate the disease can be used to determine the natural history of the disease and the effects of therapeutic interventions (e.g. forelimb grip strength test, two different hanging tests using either a wire or a grid and rotarod running). Alternatively, forced treadmill running can be used to enhance disease progression and/or assess protective effects of therapeutic interventions on disease pathology. We here describe how to perform these most commonly used functional tests in a reliable and reproducible manner. Using these protocols based on standard operating procedures enables comparison of data between different laboratories.

Assessing Functional Performance in the Mdx Mouse Model

The primary outcome measure in clinical trials for neuromuscular disorders is generally improved muscle function. Therefore, assessing the effect of potential therapeutic compounds on muscle performance pre clinically in mouse models is of great importance. We here describe several functional tests to address this.

הערכת ביצועים תפקודיים ב<em&gt; MDX</em&gt; עכבר דגם

Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a severe and progressive muscle wasting disorder for which no cure is available. Nevertheless, several potential ...

Behavior

Novel Object Exploration as a Potential Assay for Higher Order Repetitive Behaviors in Mice

Restricted, repetitive behaviors (RRBs) are a core feature of autism spectrum disorder (ASD) and disrupt the lives of affected individuals. RRBs are commonly split into lower-order and higher-order components, with lower order RRBs consisting of motor stereotypies and higher order RRBs consisting of perseverative and sequencing behaviors. Higher order RRBs are challenging to model in mice. Current assays for RRBs in mice focus primarily on the lower order components, making basic biomedical research into potential treatments or interventions for higher-order RRBs difficult. Here we describe a new assay, novel object exploration. This assay uses a basic open-field arena with four novel objects placed around the perimeter. The test mouse is allowed to freely explore the arena and the order in which the mouse investigates the novel objects is recorded. From these data, patterned sequences of exploration can be identified, as can the most preferred object for each mouse. The representative data shared here and past results using the novel object exploration assay illustrate that inbred mouse strains do demonstrate different behavior in this assay and that strains with elevated lower order RRBs also show elevated patterned behavior. As such, the novel object exploration assay appears to possess good face validity for higher order RRBs in humans and may be a valuable assay for future studies investigating novel therapeutics for ASD.

Higher order restricted, repetitive behaviors (RRBs) disrupt the lives of affected individuals. These behaviors are challenging to model in rodents, making basic biomedical research into potential treatments or interventions for RRBs difficult. Here we describe novel object exploration as a potential assay for higher order RRBs in mice.

חיפושי אובייקט רומן בתור Assay פוטנציאל התנהגויות חוזרות מסדר גבוה של עכברים

Restricted, repetitive behaviors (RRBs) are a core feature of autism spectrum disorder (ASD) and disrupt the lives of affected individuals.  RRBs are ...

Introducing Clicker Training as a Cognitive Enrichment for Laboratory Mice

Establishing new refinement strategies in laboratory animal science is a central goal in fulfilling the requirements of Directive 2010/63/EU. Previous research determined a profound impact of gentle handling protocols on the well-being of laboratory mice. By introducing clicker training to the keeping of mice, not only do we promote the amicable treatment of mice, but we also enable them to experience cognitive enrichment. Clicker training is a form of positive reinforcement training using a conditioned secondary reinforcer, the "click" sound of a clicker, which serves as a time bridge between the strengthened behavior and an upcoming reward. The effective implementation of the clicker training protocol with a cohort of 12 BALB/c inbred mice of each sex proved to be uncomplicated. The mice learned rather quickly when challenged with tasks of the clicker training protocol, and almost all trained mice overcame the challenges they were given (100% of female mice and 83% of male mice). This study has identified that clicker training for mice strongly correlates with reduced fear in the mice during human-mice interactions, as shown by reduced anxiety-related behaviors (e.g., defecation, vocalization, and urination) and fewer depression-like behaviors (e.g., floating). By developing a reliable protocol that can be easily integrated into the daily routine of the keeping of laboratory mice, the lifetime experience of welfare in the mice can be improved substantially.

The development of new refinement strategies for laboratory mice is a challenging task that contributes towards fulfilling the 3R principle. This protocol introduces clicker training as a cognitive enrichment program for laboratory mice.

היכרות הדרכת Clicker בתור העשרה קוגניטיבית עבור עכברי מעבדה

Establishing new refinement strategies in laboratory animal science is a central goal in fulfilling the requirements of Directive 2010/63/EU. Previous ...

Battery of Behavioral Tests Assessing General Locomotion, Muscular Strength, and Coordination in Mice

Behavioral testing is used in pre-clinical trials to assess the phenotypic effects and outcomes that a particular disease or treatment has on the animal&#39;s wellbeing and health. There are numerous behavioral tests that may be applied. We selected a test for general locomotion, the open field test (OFT); a test for muscular strength, the mesh test (MT); and a test for coordination, the rotarod test (RR). Testing can be accomplished on a weekly or monthly basis. As a test for general locomotion, the OFT works by objectively monitoring movement parameters while the mouse is in an open field apparatus. The field is generally a 2&#39; x 2&#39; box, and the movements are recorded through laser sensing or through video capture. The mouse is placed in the center of the open field and allowed to move freely for the test. The MT uses the latency for a mouse to fall off an inverted screen as a measure of muscular strength. A mouse is placed on a screen, which is inverted over a clear box, and is timed for their latency to fall. Three trials are performed, with the best of the three trials scored for that day. A score of 60 s is the maximum time a mouse is left inverted. Mice are given a 5-min rest period between mesh test trials. Lastly, an accelerated protocol on the RR assesses motor coordination and endurance. During a trial, a mouse walks on a rotating rod as it increases in speed from 4 rpm to 40 rpm over 5 min. The trial ends when the mouse touches the magnetized pressure sensor upon falling. Each mouse undergoes three trials, and the best trial is scored for that day. This combined behavioral data allows for the global assessment of mobility, coordination, strength, and movement of the test animals. At least two out of the three behavioral testing measures must show improvement for an animal to qualify as having overall improved motor function.

Behavioral testing is used in pre-clinical trials to assess the phenotypic effects of a disease or treatment on an animal's wellbeing. In order to globally assess motor functioning, we selected tests for general locomotion, muscular strength, and coordination: the open field test, the mesh test, and the rotarod test, respectively.

סוללה של התנהגות בדיקות להערכת גנרל גפיים, כוח השרירים, תיאום בעכברים

Behavioral testing is used in pre-clinical trials to assess the phenotypic effects and outcomes that a particular disease or treatment has on the ...

Using Clicker Training and Social Observation to Teach Rats to Voluntarily Change Cages

Cage cleaning is a routinely performed husbandry procedure and is known to induce stress in laboratory rats. As stress can have a negative impact on well-being and can affect the comparability and reproducibility of research results, the amount of stress experienced by laboratory animals should be minimized and avoided when possible. Further, the direct contact between the rat and animal caretaker during the cage change bears hygiene risks and therefore possibly negatively impacts the well-being of the rats and the quality of the research. 
Our protocol aims to improve the routinely performed cage changing procedure. For this reason, we present a feasible protocol that enables rats to learn via clicker training and observation to voluntarily change to a clean cage. This training helps to reduce stress caused by the physical disturbance and handling associated with the cage changes and concurrently enables a reduction in direct contact between animal and animal caretaker after the training phase is completed.
The implementation of clicker training to rats is fast and easy. Rats are generally interested in the training and efficiently learn the desired behavior, which entails changing cages through a pipe. Even without training, the rats learn to perform the desired behavior by observation, as 80% of the observational learning group successfully changed cages when tested. The training further helps to establish a relationship of trust between trainer and animal. As hygiene and well-being are both very important in animal experiments, this protocol might also help to improve high-quality research.

This protocol introduces a method of cage change for rats via clicker training. Rats learn the desired behavior not only by direct training but also by observational learning. The implementation of this fast and easy protocol might help to improve well-being and hygiene in rodent facilities.

באמצעות השלט ההדרכה והתבוננות חברתית ללמד חולדות בהתנדבות לשנות את הכלובים

Cage cleaning is a routinely performed husbandry procedure and is known to induce stress in laboratory rats. As stress can have a negative impact on ...

Transition of Farm Pigs to Research Pigs using a Designated Checklist followed by Initiation of Clicker Training - a Refinement Initiative

Implementation of 3R initiatives is important. To refine the life of laboratory pigs, we focused on the time period prior to inclusion of animals in experiments. We improved the checklist during the development. By using the checklist each individual pig&#39;s progress was documented. This aids the caretakers so they remain focused on the actions necessary to socialize the animals and limit the animal&#39;s stress and anxiety level. During this phase, the pigs become calm and ready to commence additional clicker training to further limit stress during the experimental period. The pigs will readily allow basic outcome measures to be collected without sedation or fixation.
The protocol is divided in two. First the transition phase that begins as the pigs arrive at the research facility. Introducing treats and gradually closer contact to the caretakers are the first steps. Then, the caretaker introduces actions to be able to touch the head and hind, to mimic e.g. manipulating the ear to take a blood sample or the hind to obtain a rectal temperature. A strong foundation is established in the animal-caretaker relationship and this swiftly minimizes the stress the pigs express after arrival. Secondly, the positive reinforcement training commences to teach the animal how to carry out more complex tasks without becoming stressed. A clicker is introduced as a secondary reinforcer.
Time, structure, education and thorough communication seem to be the most important criteria to succeed in the application of this protocol. In addition to having calm and compliant pigs, the caretakers report that they enjoy the focus they are allowed to give each individual pig, adding to their overall job satisfaction. Having caretakers with a strong commitment, and a focus on the transition progress and welfare of each pig, additionally strengthens the department&#39;s Culture of Care.

Refinement of porcine studies is achieved by introducing a standardized checklist and positive reinforcement training using a clicker. This work supports the collection of samples and the conduct of daily chores related to the animals.

מעבר של חזירי חווה לחזירי מחקר באמצעות רשימת פעולות לביצוע ייעודית ואחריה ייזום הכשרת קליקים - יוזמת עידון

Implementation of 3R initiatives is important. To refine the life of laboratory pigs, we focused on the time period prior to inclusion of animals in ...

A Method for Evaluating Timeliness and Accuracy of Volitional Motor Responses to Vibrotactile Stimuli

Artificial sensory feedback (ASF) systems can be used to compensate for lost proprioception in individuals with lower-limb impairments. Effective design of these ASF systems requires an in-depth understanding of how the parameters of specific feedback mechanism affect user perception and reaction to stimuli. This article presents a method for applying vibrotactile stimuli to human participants and measuring their response. Rotating mass vibratory motors are placed at pre-defined locations on the participant's thigh, and controlled through custom hardware and software. The speed and accuracy of participants' volitional responses to vibrotactile stimuli are measured for researcher-specified combinations of motor placement and vibration frequency. While the protocol described here uses push-buttons to collect a simple binary response to the vibrotactile stimuli, the technique can be extended to other response mechanisms using inertial measurement units or pressure sensors to measure joint angle and weight bearing ratios, respectively. Similarly, the application of vibrotactile stimuli can be explored for body segments other than the thigh.

This article describes a technique for applying vibrotactile stimuli to the thigh of a human participant, and measuring the accuracy and reaction time of the participant&#39;s volitional response for various combinations of stimulation location and frequency.

שיטה להערכת עתוי דיוק של תגובות מוטוריות רצוניות כדי Vibrotactile גירויים

Artificial sensory feedback (ASF) systems can be used to compensate for lost proprioception in individuals with lower-limb impairments.  Effective design ...

Tracking Individual Running Metrics in Mice Using a Voluntary Wheel Running Protocol that Minimizes Social Isolation

Voluntary wheel running (VWR) in rodents is used to evaluate performance and endurance and to simulate exercise. In contrast to other exercise paradigms that require aversive stimulus to induce active movement, wheel running is voluntary. VWR generally consists of placing a running wheel inside the mouse home cage. However, analyzing exercise parameters can typically only be conducted when mice are individually housed, while overall cage effects can be reported when mice are group-housed. Therefore, the current models force experimenters to choose between measuring individual exercise parameters in single-housed mice or measuring group effects in group-housed mice; depending on the research question and model, this could be limiting. 
Therefore, the goal of this method is to demonstrate a protocol that assesses VWR in a mouse model by quantifying running parameters in individual mice, with minimal isolation. We report on device design, preoperative preparations, and experiment setup. Results of a 6-week training protocol using this VWR model suggest it provides sufficient stimulus to increase spatial object recognition memory, comparable to the clinical effect of exercise. This simple and inexpensive model facilitates investigation into the effect of VWR on multiple measurements of wheel activity, minimizing factors that could limit or affect experimental outcomes.

This protocol describes an effective voluntary wheel-running model that can be implemented in various research contexts. Unlike other voluntary running models, this method avoids isolation housing while tracking running metrics in individual mice.

Voluntary wheel running (VWR) in rodents is used to evaluate performance and endurance and to simulate exercise. In contrast to other exercise paradigms ...

Comprehensive Understanding of Inactivity-Induced Gait Alteration in Rodents

It is well known that disuse affects neural systems and that joint motions become altered; however, which outcomes properly exhibit these characteristics is still unclear. The present study describes a motion analysis approach that utilizes three-dimensional (3D) reconstruction from video captures. Using this technology, disuse-evoked alterations of walking performances were observed in rodents exposed to a simulated microgravity environment by unloading their hindlimb by their tail. After 2 weeks of unloading, the rats walked on a treadmill, and their gait motions were captured with four charge-coupled device (CCD) cameras. 3D motion profiles were reconstructed and compared to those of control subjects using the image processing software. The reconstructed outcome measures successfully portrayed distinct aspects of distorted gait motion: hyperextension of the knee and ankle joints and higher position of the hip joints during the stance phase. Motion analysis is useful for several reasons. First, it enables quantitative behavioral evaluations instead of subjective observations (e.g., pass/fail in certain tasks). Second, multiple parameters can be extracted to fit specific needs once the fundamental datasets are obtained. Despite hurdles for broader application, the disadvantages of this method, including labor intensity and cost, may be alleviated by determining comprehensive measurements and experimental procedures.

The present protocol describes three-dimensional motion tracking/evaluation to depict gait motion alteration of rats after exposure to a simulated disuse environment.

הבנה מקיפה של שינוי הליכה הנגרם על ידי חוסר פעילות במכרסמים

It is well known that disuse affects neural systems and that joint motions become altered; however, which outcomes properly exhibit these characteristics ...

השלט הביוני לסמן I & II

Summary

Explore More Videos