Постширт: Realtime Wearable Posture Detection: 9 Steps

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:38

Postshirt - бул Adafruit Featherден акселерометрдин маалыматын Bluetooth аркылуу Android тиркемесине өткөрүп берүүчү жана классификациялоочу реалдуу убакыттагы зымсыз абалды аныктоо тутуму. Толук система реалдуу убакытта аныктай алат, эгерде колдонуучунун абалы начар болсо жана колдонуучу чалкалай баштаганда push билдирүүсүн түзсө, аныктоо жөө жүргөндө да иштейт.

Жабдуулар

Электроника

1 x Android смартфону

1 x Adafruit жүнү

1 х литий -ион полимердик батарея - 3.7v 100mAh (зымсыз колдонуу үчүн милдеттүү эмес)

2 ADXL335 үч огу акселерометр

Материалдар

Кошуу зымы

Тасма түрмөгү

1 -кадам: Керектүү IDEлерди жана китепканаларды орнотуңуз

Adafruit Feather

Биринчи Arduino IDE орнотуп, андан кийин Adafruit nRF51 BLE китепканасын орнотуу үчүн кадамдарды аткарыңыз

Jupyter дептери

Алгач Jupyter Notebookту, андан кийин төмөнкү керектүү китепканаларды орнотуңуз

• https://scikit-learn.org/stable/
• https://github.com/nok/sklearn-porter

Android

Android Studio орнотуу

Project Code

GitHubдан бардык долбоор кодун жүктөп алыңыз

2 -кадам: Акселерометрлерди мамыкка өткөрүңүз

ADXL335терден маалыматтарды окуу үчүн туташуу зымын Vin, ground, Xout, Yout жана Zout казыктарына туташтырыңыз. Эки акселерометр үчүн Вин зымдарынын башка учтарын мамыктын 3V төөнөгүчүнө жана жер казыктарынын башка учтарын мамыктын жерге төөнөгүчүнө туташтырыңыз. Биринчи акселерометрдин Xout, Yout жана Zout зымдарын мамыктын A0, A1 жана A2 казыктарына туташтырыңыз. Экинчи акселерометрдин Xout, Yout жана Zout зымдарын мамыктын A3, A4 жана A5 казыктарына туташтырыңыз.

Акселерометрлерди каалаган жол менен туташтырса болот, бирок ачык жерлердин бири -бирине тийүүсүн алдын алуу үчүн зымдарды ширетүү жана туташуу чекиттерине электр лентасын ороо сунушталат.

3 -кадам: Акселерометрлерди көйнөккө тиркеңиз

Кассетанын жардамы менен акселерометрлерди көйнөгүнүн артына жабыштырыңыз. A0-2 казыктарына туташкан акселерометр горизонталдуу түрдө ортоңку белдин артына жайгаштырылышы керек. А3-5 төөнөгүчтөргө туташкан акселерометр горизонталдуу түрдө мойнунун арт жагына жайгаштырылышы керек. Акселерометрдин экөө тең төөнөгүчтөр ылдый жагында тургандай кылып, сенсорлор жалпак жана көйнөккө бекем бекитилиши керек.

Эскертүү: Туруктуу кийиле турган сенсорлорду кийимге тигүүгө болот, бирок сенсорлордун эффективдүү жайгашуусун камсыз кылуу үчүн алар алгач скотч менен текшерилип турушу керек.

4 -кадам: Ардуинодо кодду иштетүү

Feather боюнча маалыматтарды чогултууну баштоо үчүн Arduino IDEди баштаңыз жана долбоор кодунун Arduino бөлүмүнүн астындагы GestureDataSender файлын ачыңыз. Бул файлды ачуу менен, колдонулуп жаткан тактаны жана портту орнотуп, анан кодду Жүнгө жүктөө үчүн "Текшерүү" жана "Жүктөө" дегенди тандаңыз.

5 -кадам: Androidде кодду иштетүү

Колдонмону андроидде иштетүү үчүн биринчи Android Studio'ну баштаңыз, андан кийин бар Android долбоорун ачуу үчүн опцияны тандаңыз. Долбоордун кодуна өтүңүз жана "Android" папкасын тандаңыз. Android Studio долбоор файлдарын шайкештирүүгө бир аз убакыт кетет жана кээ бир керектүү китепканаларды орнотууну талап кылышы мүмкүн, бул параметрлерди кабыл алыңыз. Долбоор даяр болгондон кийин Android түзмөгүн компьютерге туташтырып, терезенин жогору жагындагы иштетүү параметрин тандаңыз. Көрсөтүлгөн чакыруудан түзмөктү тандап, андан кийин колдонмону түзмөккө курууга уруксат бериңиз.

6 -кадам: Bluetooth сигнал байланышын текшерүү

Колдонмо ачык болгондон кийин, Feather күйгүзүлгөнүн текшериңиз, андан кийин телефондо пайда болгон түзмөктөр тизмесинен Adafruit Bluefruit LE тандаңыз. Түзмөктүн туташуусун күтө туруңуз, эгер туташуу биринчи жолу ишке ашпай калса, башка мүчүлүштүктөрдү оңдоо кадамдарын жасоодон мурун туташып көрүңүз. Түзмөк туташкандан кийин "Поза детектору" модулун тандаңыз, эгерде ал туура иштесе жандуу графикти, ошондой эле кыймылдын жана кыймылдын болжолдоолорун көрсөтөт. Ардуино сенсор маалыматтары менен байланышып жатканын текшерүү үчүн, эки акселерометрди туш келди багытта жылдырып, графиктин бардык сызыктары өзгөргөнүн текшериңиз. Эгерде кээ бир сызыктар дайыма тегиз бойдон калса, акселерометрлердин мамыкка туура туташканын текшериңиз. Эгерде баары иштеп жатса, көйнөгүңүздү кийгизип, позаны аныктоо сиздин позицияңызды туура болжолдоп жатканын текшериңиз. Куттуктайм! Кийилүүчү поза аныктоону ийгиликтүү орноттуңуз. Өзүңүздүн маалымат топтомуңузду түзүүнү жана өзүңүздүн позаңызды аныктоону ыңгайлаштырууну үйрөнүү үчүн бул көрсөтмөнү улантыңыз.

7 -кадам: Жеке маалыматыңызды чогултуу

Өзүңүздүн маалыматыңызды чогултуу үчүн модулду тандоо экранына кайтыңыз жана Маалыматты жазуучу модулун ачыңыз. Бул экран ачылгандан кийин сиз чогулта турган маалыматтын энбелгисин толтуруңуз; маалыматыңызга оңой машыгуу үчүн, сиз жакшы позасы бар жазуулардын атына "жакшы" деген сөздү жана позасы бар жазууларга "жаман" сөзүн кошушуңуз керек. Чогултууну баштоо үчүн "Маалыматтарды чогултуу" баскычын таптап, өзүңүз каалаган нерсени аткарыңыз, аяктагандан кийин баскычты дагы бир жолу таптап, сактап коюңуз. Бардык жазылган маалыматтар файл тутумуңуздун документтер папкасынын астындагы "GestureData" аттуу папкада сакталат. Бардык маалыматтар жазылып бүткөндөн кийин, файлдарды компьютериңизге моделдик окутуу үчүн көчүрүңүз.

8 -кадам: Jupyter блокнотунда маалыматыңызды окутуу

Баштапкы долбоор коду Jupyter Notebook бөлүмүнүн астындагы "data" папкасында машыгуу үчүн колдонулган баштапкы маалыматтарды камтыйт, өздүк маалыматыңызды үйрөтүү үчүн бул папкадагы бардык файлдарды жок кылып, анан өзүңүздүн папкаңызга көчүрүңүз. Андан кийин Jupyter Notebookту иштетип, "PostureDetectorTrainer.ipynb" ачыңыз. Бул блокнот маалымат папкасындагы бардык файлдарды жакшы жана жаман абалда автоматтык түрдө бөлүп, андан кийин классификация үчүн сызыктуу SVMди үйрөтүү үчүн иштелип чыккан, "Клетканы" төмөн түшүрүү жана "Баарын иштетүү" тандоо. Ноутбукту иштетүү үчүн бир аз убакыт талап кылынышы мүмкүн, бирок моделдин абалын болжолдоо тактыгын камсыз кылган чекитке чейин толук жылдырыңыз, эгерде тактык төмөн болсо, анда мурунку жазууларыңыздын так жана ырааттуу чындык экенин камсыз кылгыңыз келет. Эгерде натыйжалар жакшы көрүнсө, анда Java классы түзүлгөн кийинки уячага өтүңүз. Параметр катары комментарийленген бөлүктү көрмөйүнчө, бул уячанын ылдыйына жылдырыңыз. Бул баалуулуктарды кийинки кадамда сизге керек болгондой көчүрүңүз.

9 -кадам: Жаңы колдонмо менен Android тиркемесин өзгөртүү

Android тиркемесиндеги моделди өзгөртүү үчүн, Android студионун жардамы менен долбоордун структурасынын java бөлүмүнүн астындагы "PostureDetectorFragment.java" файлына өтүңүз. Бул файлда "Поза классификатору" деп жазылган бөлүмгө ылдый жылыңыз, анда Jupyter блокнотунда түзүлгөн 4кө окшош 4 өзгөрмө болот. Бул 4 өзгөрмөнүн маанисин Jupyter блокнотунан көчүрүлгөн баалуулуктарга алмаштырыңыз, бул өзгөргүчтөрдүн аттары p_vectors, p_coefficients ж. Б. түзмөк. Поза детекторунун модулун ачуу үчүн мурунку эле кадамдарды жасаңыз жана классификаторду жаңы үйрөтүлгөн моделиңиз менен иштеп жатканын көрүшүңүз керек. Эгерде ал дагы эле жакшы иштебей жатса, анда кошумча маалыматтарды жазууну жана моделди кайра түзүүнү ойлонушуңуз керек. Болбосо куттуктайм! Сиз азыр Postshirtке өзүңүздүн жеке үйрөтүлгөн классификаторуңузду киргиздиңиз!