Difference between revisions of "Team Capybara 2023"

Revision as of 14:51, 14 September 2023

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  Gruppenfoto Team Capybara

Über uns

Hallo! Wir sind die Capybaras - eine dynamische Gruppe von vier enthusiastischen Studierenden der MedTech DIY Blockwoche an der Hochschule Luzern. Warum der Name "Capybaras"? So wie das größte Nagetier der Welt, das in Gemeinschaft lebt und für seine Gelassenheit bekannt ist, streben auch wir danach, in Harmonie zu arbeiten, Hindernisse mit Ruhe und Bestimmtheit zu überwinden und innovative Lösungen im MedTech-Bereich zu entwickeln.

Unsere Vielfalt an Talenten und unser gemeinsames Interesse an Medizintechnologie treiben uns an, die Grenzen dessen, was möglich ist, zu erweitern. Mit unserer Neugierde und unserem Engagement setzen wir uns dafür ein, Technologie zum Nutzen aller zu gestalten.

Tritt mit uns in Kontakt und erfahre, wie die Capybaras die Welt der MedTech revolutionieren! 🌍🔬🛠️🦨

Team

Mario Berchtold Maschinenbauingenieur	Fabio Issler Wirtschaftsingenieur	Severin Steiner Medizintechnikingenieur	Robert Trüb Medizintechnikingenieur

Stundenplan

Die kommenden Tage sind durch einen strukturierten und vorgegebenen Stundenplan organisiert, der sicherstellt, dass wir das gesamte Potenzial dieses Kurses ausschöpfen. Dieser Stundenplan dient als Leitfaden für die spannenden Aktivitäten, Diskussionen und Lerneinheiten, die vor uns liegen. Wir, die Capybaras, sind bereit, uns auf die bevorstehenden Herausforderungen einzulassen und das Maximum aus jeder Stunde herauszuholen. Werfen Sie einen Blick auf den Plan und begleiten Sie uns auf dieser lernreichen Reise! 📘📐🔬🦨

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  Stundenplan

Hacks

Hack 0 - Löten & Experimentieren

Im Hack 0 haben wir uns intensiv mit vier unterschiedlichen Themenbereichen auseinandergesetzt:

• Spannungsteiler und Arduino: Wir haben einen Spannungsteiler ausgewertet, um die Spannung mittels Arduino zu messen. Dieser Schritt war essentiell, um unsere Kenntnisse in der Elektronik zu vertiefen und die Verwendung von Mikrocontrollern effektiv zu verstehen.

• Messung des Körperwiderstands: Durch den Einsatz von zwei Elektroden haben wir den Körperwiderstand gemessen. Hierzu verwendeten wir zusätzlich einen Widerstand und einen Kondensator, um die Ergebnisse zu glätten. Dieses Experiment gab uns tiefe Einblicke in die physiologischen Aspekte des menschlichen Körpers und dessen Interaktion mit Elektronik.

• Muskelströme an den Augen: Anschließend haben wir uns mit der Messung von horizontalen und vertikalen Muskelströmen bei den Augen beschäftigt. Die Ergebnisse bestätigten, dass die Muskeln tatsächlich entlang der vorgegebenen Achsen lokalisiert sind. Dies war besonders aufschlussreich, um ein besseres Verständnis für bioelektrische Vorgänge zu bekommen.

• Lötübung - Chaosknoten: Zum Abschluss des Hack 0 wagten wir uns an eine anspruchsvolle Lötübung, den "Chaosknoten". Trotz seiner Komplexität stellten wir uns der Herausforderung. Sie erforderte höchste Konzentration und Fingerspitzengefühl von jedem von uns.

Insgesamt war Hack 0 eine bereichernde Erfahrung, die unser Wissen in MedTech weiter vertiefte und unsere praktischen Fähigkeiten schärfte.

Spannungsteiler

Der Spannungsteiler, den wir verwendet haben, wurde sorgfältig auf einem Steckbrett aufgebaut und mit dem Arduino verbunden. Mit Hilfe der Arduino IDE Software haben wir den entsprechenden Code erstellt und diesen auf den Arduino hochgeladen.

Ein Spannungsteiler ist eine grundlegende elektrische Schaltung, die sich insbesondere zur Aufteilung einer Eingangsspannung (Gesamtspannung) in eine kleinere Ausgangsspannung eignet. Dies wird durch die Verwendung von zwei oder mehr Widerständen in Serie realisiert. Die Verteilung der Spannung über die Widerstände erfolgt proportional zu deren Widerstandswerten. Das bedeutet, ein Widerstand mit höherem Wert wird auch eine höhere Spannung über sich haben als ein Widerstand mit geringerem Wert.

Dank dieser besonderen Eigenschaft konnten wir die Spannung hinter jedem Widerstand über einen Analog-Eingang des Arduino messen. Um die Ergebnisse unserer Messungen klar und verständlich darzustellen, wurden diese in einem Plot visualisiert. Dieser grafische Ansatz ermöglichte es uns, die Veränderungen und Unterschiede in den gemessenen Spannungen schnell zu erkennen und zu analysieren. Das Verständnis der Grundprinzipien eines Spannungsteilers in Kombination mit der visuellen Darstellung der Daten ermöglichte uns eine präzise und systematische Auswertung.

Körperwiderstand

Unsere jüngsten Forschungsarbeiten haben sich auf den Aufbau und die Messung von Körpersignalen konzentriert. Hierbei haben wir sorgfältig einen speziellen Aufbau entwickelt, um den Körperwiderstand zu messen. Der gesamte Prozess wurde mit einem Arduino-Mikrocontroller durchgeführt, der es uns ermöglichte, die erfassten Signale auf einem PC auszuwerten.

Der Aufbau für das Messen von Körpersignalen wurde präzise zusammengesteckt, um genaue Messungen zu gewährleisten. In der nachfolgenden Grafik ist dieser Aufbau detailliert dargestellt, sodass unsere Ergebnisse transparent und reproduzierbar sind.

Nachdem wir die Körpersignale erfasst hatten, haben wir die gesammelten Daten gründlich ausgewertet. Diese Auswertung war entscheidend, um wertvolle Erkenntnisse über die untersuchten Körpersignale zu gewinnen. Die Ergebnisse unserer Analyse sind in der nachfolgenden Grafik übersichtlich dargestellt, wodurch die Schlüsselinformationen leicht zugänglich sind.

Diese Forschungsarbeit markiert einen bedeutenden Fortschritt in unserem Verständnis von Körpersignalen und ihren Anwendungen. Der präzise Aufbau und die gründliche Datenanalyse tragen dazu bei, die Genauigkeit und Verlässlichkeit unserer Ergebnisse zu gewährleisten. Wir sind gespannt darauf, wie diese Erkenntnisse in Zukunft zur Verbesserung verschiedener Bereiche, wie der Medizin oder der Mensch-Computer-Interaktion, beitragen können.

Löten Chaosknoten

Um unsere Lötfähigkeiten zu verbessern, haben wir LEDs auf das Chaosknoten-Board gelötet. Dieses Projekt half uns nicht nur, unsere praktischen Fähigkeiten zu schärfen, sondern ermöglichte uns auch, die Funktionsweise von elektronischen Komponenten besser zu verstehen. Die LEDs fügten dem Chaosknoten eine faszinierende visuelle Dimension hinzu und boten eine Gelegenheit, Präzision und Teamarbeit zu üben. Es war erfreulich zu sehen, wie die LEDs nach erfolgreichem Löten zum Leben erwachten, und stärkte unser Vertrauen in unsere technischen Fähigkeiten.

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  Fabio am Löten

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  Chaosknoten

Hack 1

Die Idee für den Hack 1 ist, ein Fortbewegungsmittel anhand elektrischer Impulse zu steuern. Die Elektroimpulse, die von den Augen gesendet werden, navigieren das Fahrzeug. Durch einen Blick nach Links oder Rechts bewegt sich das Fortbewegungsmittel in diese Richtung. Durch Zusammenkneifen der Augen fährt es los und bei erneutem Zusammenkneifen hält das Fortbewegungsmittel wieder an.

Unser erstes Ziel war es, Signale von Elektroden, welche an den Augenmuskeln angebracht wurden, mittels eines Arduino auszuwerten.

Tests

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  Test Robert Links Rechts

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  Test Robert Oben Unten

Auf dem Graphen sehen wir, wie die elektrische Aktivität der Augen gemessen wird. Die linke Seite des Graphen zeigt die Auslenkungen des linken Auges, während die rechte Seite die Aktivität des rechten Auges darstellt. Es sind deutliche Ausschläge zu erkennen, als Robert das linke oder das rechte Auge zusammendrückte. Zusätzlich zu den Messungen an den Augen, welche die Links-Rechts-Aktivität festgehalten haben, hat unser Team noch Messungen vorgenommen, die beim nach Oben schauen und beim Zusammenkneifen der Augen erzeugt wurden.

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  Test Fabio Links Rechts

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  Test Fabio Oben Unten

Die selben Tests wurden anschliessend noch bei Fabio vorgenommen, um zu sehen, ob die Ergebnisse eine ähnliche Auslenkung haben wie bei Robert. Obwohl die Graphen von Robert und Fabio nicht identisch sind, können wir nach diesen Messungen sagen, dass anhand der Signale ein Fortbewegungsmittel angesteuert werden kann.

Umsetzung

Bei der Umsetzung haben wir uns, aufgrund der Komplexität dazu entschieden, ein kleines Fahrzeug zu entwickeln, welches durch die Augenmuskeln vorwärts fahren und anhalten kann. Ein Fortbewegungsmittel, welches zusätzlich noch die Richtung ändern kann, wäre aufgrund von Zeitgründen und Komplexität bei der Umsetzung nicht möglich gewesen.

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  Eröffnung

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  Damengegenüberstellung

Ausgehend von dieser Stellung versuchten beide Seiten anzugreifen. Weiss begann mit einem Angriff am Königsflügel und Schwarz am Damenflügel. Dabei opferte Weiss den Springer gegen einen Bauern und machte damit einen Patzer. Dieser Patzer ist mit den zwei Fragezeichen gekennzeichnet. Danach schlug Schwarz den Springer mit dem Bauern und Weiss schlug mit dem Läufer zurück. Anschliessend probierte Schwarz den Läufer anzugreifen mit seinem Läufer. Dabei leistete sich Weiss einen weiteren Patzer, welcher den Königsflügel stark öffnet.

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  Patzer 1

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  Patzer 2

Schwarz tauschte seinen Läufer ab und die a-Linie öffnete sich für den Turm. Dabei fand Schwarz den Besten Zug und platzierte seinen Läufer zentral. Mit diesem Läufer können die Felder d2 und c3 abgedeckt werden, damit der Weisse König nicht herauskommen kann. Weiss kam mit seinem König nach b2, was als ungenauer Zug deklariert wurde. Schwarz fand den besten Zug und damit auch eine Abfolge Weiss in 3 Zügen Schachmatt zu setzen beginnend mit Turm a2. Somit gewann Schwarz die Partie und konnte 9 Elo-Punkte dazugewinnen.

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  Springerabdeckung

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  Schachmatt

Quellenverzeichnis

Gruppenbild Team Capybara: [1], Spannungsteiler: [2],