OPUS

Drahtlose PC-Anbindung des Muskelstimulators MotionStim8 und

  • In dieser Arbeit wird eine Software entwickelt, um das Koppeln des Thalmic MYOArmbands mit dem Stimulator MotionStim8 zu vereinfachen. In einer vorherigen Arbeit [15] wurden für die Kopplung MATLAB Skripte benutzt. Diese sollen durch die Software vollständig ersetzt werden. Auÿerdem soll der Stimulator eine drahtlose Anbindung über zwei British Broadcasting Corporation (BBC) micro:bit Systeme erhalten. Dazu wird zuerst eine Anforderungsanalyse durchgeführt, woraus konkrete UseCases der Software formuliert werden konnten. Hierzu werden aus der Problemstellung und den daraus resultierenden Zielen dieser Arbeit Funktionale und nicht-Funktionale Anforderungen extrahiert. Es müssen Gesten, sowie deren Myo- und Stimulations-Daten verwaltet werden können. Auch müssen sowohl Myo-Armband als auch MotionStim8 drahtlos angebunden, sowie gekoppelt werden. Nachdem die Anforderungen feststehen, wird ein Konzept zur Umsetzung entwickelt. Dazu wird eine Entwicklungsumgebung gewählt und eine Softwarearchitektur ausgearbeitet. Es wird ein Model-View-Controller (MVC)-Modell angestrebt. Für die Entwicklungsumgebung der Steuersoftware wird VisualStudio, bzw. C#, und für die drahtlos Anbindung Mu, bzw. MicroPython, verwendet. Auch wird eine Übersicht über die Komponenten angefertigt. Daraus sind die Hardware-Schnittstellen, PC zu micro:bit, micro: bit zu micro:bit, micro:bit zu MotionStim8, sowie Myo-Armband zu PC, ableitbar. Für das Myo-Armband existieren bereits Software-Bibliotheken, welche eingebunden werden können und somit das Entwickeln einer eigenen Schnittstelle nicht notwendig machen. Zum Schluss der Konzeption werden Ideen für eine Benutzerober� äche erarbeitet. Dafür werden die Nicht-Funktionalen Anforderungen, modularer Aufbau sowie Benutzerfreundlichkeit und Übersichtlichkeit, aus der Anforderungsanalyse aufgegri� en. In dieser Phase werden bereits erste MockUps erstellt. Die Implementierung � ndet in zwei Schritten statt. Die Drahtlosfunktion, bzw. der Python-Teil, kann separat entwickelt werden. Dafür werden die seriellen Schnittstellen, PC zu micro:bit und micro:bit zu MotionStim8, sowie die Übertragung zwischen den beiden micro:bits implementiert. Auÿerdem werden die Befehle im micro:bit an die benötigte Command Structure des Stimulators angepasst. Die Steuersoftware beinhaltet eine Graphical User Interface (GUI) mit modulübergreifenden Funktionen. Die einzelnen Module, Myo Controller, Stimulation Controller und Gesture Controller besitzen ihre eigene Ober� äche und können in die GUI modular integriert werden. Die Gesten-, Myo- und Stimulations-Daten können über das jeweilige Modul verwaltet werden. Über das Beenden der Anwendung hinaus werden alle Daten in einer Extensible Markup Language (XML)-Datei gespeichert. Die Kopplung des Myo- Armbands mit dem MotionStim8 � ndet über einen Mapper statt, welcher eine Mapping- Matrix für eine Geste errechnet. Dafür müssen vorab Myo- und Stimulations-Daten für jede Position dieser Geste gesetzt werden. Die Echtzeitfunktion wird übergeordnet über die GUI gestartet und berechnet für eingehende Myo-Daten die Pulsweiten für die Stimulation. Für diese Berechnung wird die Mapping-Matrix benötigt. Hiernach kann die entwickelte Steuersoftware für die de� nierten Anforderungen, bzw. UseCases, verwendet werden.

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Metadaten
Author:Corinna Simon
URN:urn:nbn:de:bsz:840-opus4-1244
Advisor:Christoph Maier
Document Type:Bachelor Thesis
Language:German
Year of Completion:2017
Publishing Institution:Hochschule Heilbronn
Granting Institution:Hochschule Heilbronn, Informatik
Release Date:2017/03/14
Tag:British Broadcasting Corporation; Model-View-Controller-Modell
GND Keyword:Software , Simulator , Analyse , Programmiersprache
Pagenumber:72 Seiten
Faculty:Informatik
Access Right:Frei zugänglich
Licence (German):License LogoCreative Commons - Namensnennung-Nicht kommerziell-Keine Bearbeitung

$Rev: 13159 $