Team Amigo
Contents
Einleitung
MEDTECH DIY Blockwoche
Herzlich willkommen auf der offiziellen Seite von Team Amigo. Im Rahmen der Blockwoche Medizintechnik DIY wurde das Projektteam Amigo gegründet. Die Blockwoche wurde vom 13. bis 18. Februar 2023 an der Hochschule Luzern Technik & Architektur im FabLab durchgeführt. Ziel dieser Blockwoche ist es, den Studierenden die Schnittstelle zwischen Technik und Medizin näher zu bringen, indem sie selber Prototyps für medizinische Geräte entwickeln und testen. Dazu wurden von den Blockwochenleiter vorläufig immer ein Input gehalten, wie sich die Teams ihren Zielen annähern können. In diesen Inputs wurde unter anderem aufgezeigt wie man lötet, wie das Andurino angewendet wird und die 3D Drucker funktionieren. Ende Woche wurden dann die Prototypen den anderen Gruppen in einer Präsentation vorgestellt.
FabLab
Das FabLab ist an der Hochschule Technik & Architektur in Horw angesiedelt und ist für alle zugänglich. Zu Beginn benötigt es allerdings eine Einführung durch das Fachpersonal. Das FabLab gibt es jedoch nicht nur in Luzern, sondern auf der ganzen Welt. Das Ziel der FabLabs ist es, Privatpersonen eine Möglichkeit zu geben, wo sie an modernen Fertigungsanlagen arbeiten können. Weitere Informationen findet man unter: https://fablab-luzern.ch/
Es sind folgende Geräte vorhanden:
- Laser Cutter vom Typ AKJ-6090 von Acctek (Beschreiben)
- 3D-Drucker Ultimaker2+ (Beschreiben)
- CNC - Maschiene
- Fräsen
Ebenso ist das FabLab mit einer grossen Auswahl an Werkzeug ausgestattet.
DIY
DIY steht für "DO IT YOURSELF". Der Grundgedanke ist, Dinge mit einfachen und grundlegenden Mitteln selber herzustellen. DIY ist im Heimwerker Bereich stark verbreitet. DIY ist jedoch nicht auf einfache Nachttischmöbel und Gartenhäuser limitiert. Man kann auch komplexe Geräte und Installationen selbst herstellen, wie zum Beispiel für die Medizintechnik. Einige Beispiele dazu lassen sich in diesem Wiki finden.
Programm
Informationen findet man unter Schedule auf: https://www.hackteria.org/wiki/Medizintechnik_DIY
Team
Team Avengers besteht aus den folgenden Helden:
Martin studiert im 7. Semester Maschinenbau. Seine stärken sind 3D Drucker und Elektronik.
Louis studiert im 6. Semester Wirtschaftsingenieur. Seine stärken sind Photoshop, Illustrator und Teamleitung.
Saranda studiert im 6. Semester Medizintechnik. Ihre stärken sind Fachwissen in Medizintechnik und Arbeiten, wo ein hohes Mass an Fingerspitzen gefühl gefordet sind.
Stefan studiert im 6. Semester Wirtschaftsingenieur. Seine stärken liegen in programmieren und Sachen austesten.
Learn 0
Introductions
Als wir am Montag morgen ankamen und uns alle das erste Mal sahen, gab es eine Vorstellungsrunde. Gewisse von uns haben sich bereits von anderen Kursen und Vorlesungen gekannt, andere haben sich noch nie gesehen, da es im Kurs auch Studenten von verschiedenen Semestern und Studiengängen hat. Zur Vorstellung hat jeder ein Gegenstand von einem Tisch genommen und musste dann etwas zu sich sagen und wieso man diesen Gegenstand genommen hatte. Wir haben uns dann in Gruppen aufgeteilt. Das Ziel war, dass man sich nicht bereits im Vorhinein kennt und dass die Mitglieder einer Gruppe von mehreren Studiengängen sind. Anschliessend wurden wir von Marc kurz durchs FabLab geführt wo er uns die 3D Drucker und die Laser zeigte und wir Material zum Arbeiten erhielten. Danach haben uns dann auf der Galerie versammelt wo er uns über die Blockwoche orientierte.
Am Nachmittag haben wir uns direkt im Schulzimmer getroffen, wo wir die Vorstellung und Einführung ins Wiki-tool erhielten. Marc und Tez haben sich dann auch noch richtig vorgestellt und uns einen Input zum Thema Medtech DIY gegeben und uns etwas zum Thema Opensource unterrichtet.
Opensource
Unter Open Source versteht man Software, deren Quellcode öffentlich zugänglich ist und von jedermann frei verändert, verbreitet und genutzt werden kann. Das bedeutet, dass jeder ohne Einschränkungen auf den Code zugreifen, ihn prüfen und seinen Bedürfnissen entsprechend ändern kann.
Open-Source-Software kann für eine Vielzahl von Zwecken verwendet werden, z. B. zur Erstellung neuer Softwareanwendungen, zur Verbesserung bestehender Anwendungen oder zur Anpassung von Software an bestimmte Bedürfnisse. Sie kann auch genutzt werden, um etwas über Programmierung zu lernen, mit anderen zusammenzuarbeiten und zur Entwicklung neuer Software beizutragen.
Hack 0
Body-Signals
Wieder zurück im FabLab wagten wir uns an die ersten praktischen Versuche. Zunächst haben wir ein Wiederstand mit einem Kondensator verlötet und mit Drähten an einem Kupfertape befestigt. Ein Kupfertape und eine Verbindungsdraht mit dem Widerstand haben wir dann mit einem Feather S3 verbunden. Der Feather S3 wurden mit dem Computer verbunden und so konnten wir unsere Körperimpulse messen.
Das zweite Experiment von Hack 0 war dann nicht mehr ganz so trivial. Zu beginn mussten den Feather S3 mit dem BioAmp EXG Pill verbinden, an welchem wir unsere Sensoren angehängt hatten. Danach plotteten wir das Signal unserer Muskeln am Unterarm.
Mit diesem Versuch wurde die Leitfähigkeit der Haut getestet. Je feuchter die Haut war desto höher waren die Signale, welche wir in Arduino Idle gesehen haben.
Codes
Code von Tez:
File:TezCode.pdf
Hack 1
EMG (Electromyograph with EXG pill)
Zuerst haben wir einen Code ins Arduino aufgeladen. Dann haben wir die Kabelverbindung des Microkontrollers angepasst. Somit konnten wir dann die Muskelaktivität erfassen. Allerdings ergaben sich verschiedene Verbindungsprobleme zwischen dem Microkontroller und dem Computer. Dabei konnte die angepasste Software nicht auf den Microkontroller geladen werden. Nach dem wir einen Tag investiert haben um unser Problem zu lösen, entschieden wir uns einen Arduino Microkontroller dem Feather S3 vorzuziehen, da dieser zuverlässiger funktionierte. Die Hardware wurde mit einem Servo Motor erweitert. Den neuen Code, welcher für den Servo Motor ausgelegt war, haben wir in den Arduino programmiert. Zeitgleich haben wir einen Greifarm mit einem 3D Drucker ausgedruckt. Danach konnten wir den Greifarm verkabeln und das Programm laufen lassen. Nach einigen Tests und Parameter Anpassungen, hat es dann endlich funktioniert. Dies war dann unser erster und erfolgreicher Prototyp.
Versuch mit dem EMG
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Das Video dazu findet man unter diesem Link: https://www.youtube.com/shorts/wsq52IB402E
Codes
Code für Zange:
File:ServoClaw.pdf
TCCC Einführung
Bei unserem Skillshare haben wir den Anwesenden Studenten eine Einführung in die Taktische Medizin nach TCCC (Tacticle Combat Casualty Care) gegeben. Wir haben geschaut wie man reagiert, wenn jemand im Gefecht down geht. Fokus des Skillshares war der M.A.R.C.H. Algorythmus welcher internationaler Standart ist, das M.A.R.C.H. ist ähnlich wie das Gabi oder Abc, man möchte den Zustand der verwundeten Person herausfinden, jedoch bezieht sich das M.A.R.C.H. auf Situationen im Gefecht. Ablauf des M.A.R.C.H.
Man geht nach Bedrohlichkeit der Verletzung vor, dass heisst man behandelt zuerst was einem am schnellsten umbringt.
M: Massive bleeding Man untersucht den Körper auf massive Blutungen, diesen sollten so schnell wie möglich gestoppt werden, da Volumenverlust die häufigste Todesursache im Gefecht ist.
A: Airways Man schaut ob die Person atmet und falls nicht, behebt man dieses Problem.
R: Respiration Hier untersucht man, ob der Patient Verletzungen am Oberkörper aufweist, welche allenfalls die Lungenfunktion behindern können.
C: Circulation Der Ganze Körper des Verwundeten wird auf kleinere äussere Verletzungen untersucht.
H: Head/Hypothermia Den Kopf zu untersuchen ist sehr wichtig, sowie zu schauen, dass die Verwundete Person nicht unterkühlt.
Den anderen Studenten hatte der Skillshare sehr gut gefallen und es konnten viele Fragen zum Thema Gefecht und Erstversorgung beantwortet werden, so dass, wenn sie einmal in eine Situation mit einer verletzten Person geraten, handeln können.
Piano
Drei von unserer Gruppe haben am Skillshare von Leandro und Melanie teilgenommen bei welchem wir gelernt haben, wie man seine Kollegen mit ein paar Akorden am Klavier beeindruck kann, ohne Stunden damit zu verbringen dies zu Lernen.
Cocktail
Der Zweite Skillshare an welchem unsere ganze Gruppe teilgenommen hat, war der Cocktailkurs von Alex. Während 45 Minuten hat uns Alex die Zutaten der Basic Cocktails beigebracht und wie man richtig schüttelt und rührt.
Hack 2
Scheibenwischerbrille
Nach einen intensiven Brainstorming, haben wir uns für das Projekt Brillenscheibenwischer entschieden. Wir hatten die Idee Visierscheibenwischer für Motoradfahrer zu entwickeln, da diese oftmals durch schlechte Sicht während Unwetter beeinträchtigt sind. Da wir so begeistert von der Sensorik waren, haben wir diese für unser nächstes Projekt wieder angewendet. Als erster Prototyp erstellten wir eine Brille, welche wir mit dem Lasercutter ausgeschnitten haben. Die Grösse des Brillengestell musste jedoch in mehreren Versuchen angepasst werden. An der Brille wurde anschliessend ein zweiter Servomotor angeschlossen und der Anschlagwinkel der beiden Servos korrigiert.
Als nächstes Ziel wurde die Sensorik, welche das Signal von der rechten Hand erfasst, angepasst, um zukünftig das Signal über das Bitzeln mit den Augen erfassen zu könne.
Hier wurde ebenfalls der Code leicht angepasst.
https://www.youtube.com/shorts/LwRVg9LX4s8
Codes
Bedienung durch die Hand: File:ServoBrille.pdf Bedienung durch die Augen: File:EyeBlink.pdf
Hack 3
Carrera
Im dritten Hack wollte das Team Amigo vermehrt auf das Thema Medizintechnik zurückkehren. Dafür wurde eine kurze Brainstorming Session genutzt, um nochmals neue Ideen zu kreieren. Die Idee war eine Carrerabahn zu erstellen, welche mit dem Gesicht gesteuert werden kann. So können auch Tetraplegiker, welche nur noch den Kopf vollständig bewegen können, trotzdem an einem Rennen teilhaben. Es wurde beschlossen die Gesichts Sensorik weiterhin zu untersuchen und besser zu verstehen, gleichzeitig wurde nach einem geeigneten Servomotor Ausschau gehalten. Für den Servomotor wurde im Internet nach einem passenden Code gesucht und anschliessend auf das Arduino geladen, danach wurde das Arduino mit dem Motor verkabelt. Tez nahm sich Zeit, um einem Gruppenmitglied den Code und dessen Funktionen zu erklären. Dank ihm konnte der Servomotor schnell zum Laufen gebracht werden Für den ersten Prototypen wurde ein simples Chassis mit dem Lasercutter erstellt. Für den Motor wurde eine Halterung im CAD gezeichnet und anschliessend mit dem 3D Drucker gedruckt. Die Schwierigkeit bestand darin, den Code der Gesichts Sensorik mit dem Code vom Servomotor zu kombinieren. Aufgrund der begrenzten Zeit und Mangel and Programmierwissen konnte der letzte Hack nicht vollständig funktionierend fertig gestellt werden. Trotzdem wurde der Prototyp zusammengebaut und konnte zum Fahren gebracht werden.
Codes
Servomotor:
File:ServoMotor.pdf
Gesichts Sensorik:
File:EyeBlink.pdf
Kombination:
File:Kombi Servo EyeBlink (Versuch).pdf
Abschlussbericht
Die Medtech DIY Blockwoche war für uns alle auf Ihre Art und weise sehr interessant. Für die einen war es das erste mal wo sie mit 3D-Drucker und Laser-Cutter gearbeitet hatten, was am Anfang etwas herausfordernd war, für die anderen gehört der 3D-Drucker zum Alltag. Das Arbeiten in der Gruppe mit Studenten aus verschiedenen Studiengängen war zuerst etwas herausfordernd. Am zweiten Tag haben wir uns jedoch schon blendend verstanden. Zu den Highlights der Woche gehören für uns dass wir selbst bestimmen konnten, was wir prototypen und der Skillshare, bei welchem wir Sachen lernten, welche in keinen Kurrikulum vorkommen. Am Samstagmorgen durften wir unsere Prototypen bei einer Präsentation vorstellen und unsere Ergebnisse mit den anderen Teams teilen.
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