Arduino + Инвалид

Меня зовут Денис Гончаров, и я всегда безумно хотел научиться играть на гитаре. Но у меня миодистрофия.

Говоря простым языком, мышцы моего тела не развиваются, и на данный момент я не имею возможности даже передвигаться самостоятельно. Вы скажете, это приговор? А вот и нет.

Галактика: начало пути

За основу новой гитары для себя я взял уже давно вышедшую из производства японскую модель гитары на батарейках Yamaha EZ-AG. Ее гриф идеально подходит для тех, у кого довольно слабые мышцы рук. Если использовать его, мне не придется зажимать пальцами струны, потому что вместо них на грифе этой гитары – кнопки. И эти кнопки не требуют сильного зажатия.

Вот только один гриф без корпуса, динамиков и аккумулятора – это еще не гитара. На этой гитаре гриф был сделан так, чтобы передавать электронный сигнал и преобразовывать его в идущий из динамика звук. Значит, нужно работать дальше. И, честно вам скажу, это вызвало у меня довольно сильные проблемы, потому что я абсолютно не разбираюсь в электронике. Но и это не повод отказываться от мечты. Раз я не понимаю в электронике, значит, мне всего лишь нужно найти того, кто мне поможет. И такого человека я нашел быстро.

Инженер понял, какую задачу я преследую и какую гитару хочу создать. И, когда мы сработались и нашли общий язык, дело пошло гораздо легче. И, наконец-то, благодаря инженеру я определился с порядком действий для создания гитары для себя:

1. Для начала, нужно подобрать динамик. Для первого прототипа мы взяли далеко не самый лучший, но он передает звук гитары и справляется с довольно громким звуком. Правда, нужно еще продумать регулятор громкости для этого динамика, но это уже является гораздо более простой задачей.

2. Аккумулятор можно использовать также покупной, главное, подобрать подходящий, что мы и сделали. Однако для того, чтобы все составляющие работали, необходимо изменить программу и продумать цепи питания. На это нам потребовалось некоторое время.

3. После окончания работы над системой гитары осталось только придумать корпус.

Во время работы над гитарой для себя мне пришла идея о том, что на земле не только я сталкиваюсь с такой проблемой и не только мне закрыта часть перспектив. И, если я могу решить эту проблему для себя, значит, мое решение может помочь и другим людям с похожим диагнозом, да и просто с травмами и повреждениями рук. Ведь многие люди задумываются о том, чтобы научиться играть на гитаре, вот только не могут себе это позволить из-за физических ограничений. Так почему бы не запустить массовое производство гитар, похожих на ту, что я делаю сейчас для себя?

Я не один

После появления этой идеи наряду с созданием первого в своем роде инструмента я начал искать людей, готовых поддержать мою идею. Сначала ко мне присоединились Костя и Маша. Они помогли мне продумать дизайн и задуматься над маркетинговой стратегией продвижения гитары. Потом ко мне присоединился Макс, программист, который принялся помогать инженеру в работе над прошивкой гитары и поддержал проект финансово. Вскоре появился и Слава, который помог мне структурировать нашу работу и занялся дизайном и маркетингом вместе с Костей и Машей.

Вот так вокруг меня собралась целая команда профессионалов своего дела, готовых меня поддержать. И если поначалу мы работали порознь, и я, будучи новичком в работе стартапа, до конца не знал, как организовать нашу работу, то потом, через ошибки мы пришли к слаженному труду над проектом, который стал шире чем один инструмент, а я, благодаря помощи и поддержке ребят наработав необходимый опыт, начал грамотно руководить работой нового стартапа в качестве его лидера и создателя. Вместе мы определились со стилем новой гитары и с ее названием. Именно тогда гитара стала Галактикой.

Если не можешь заказать, сделай сам

Идея использовать тему киберпанка для создания стиля нового инструмента для всех мне понравилась. Мы немного изменили классическую форму корпуса и для первой версии гитары заказали корпус из орг-стекла. Однако на заводе ошиблись с размерами и прислали готовый корпус на 30% больше, чем нам требовался. Такой корпус получился слишком массивным и тяжелым, и мы заменили его на более легкий и маленький корпус из фанеры.

А что дальше?

Гитара, которую я изначально собирал для себя, конечно, работает, и работает хорошо. Но невозможно все время отрывать гриф от старой и уже вышедшей из производства модели гитары для создания новой, верно?) И, раз уж мы решили приступить к созданию полностью своего инструмента, нужно было придумать свою модель грифа.

За основу мы взяли стандартный гитарный гриф, но вместо необходимости плотно зажимать струны добавили чувствительные сенсоры, чтобы струн можно было лишь легонько касаться. И это сработало! Струны реагируют, а значит, теперь нам нужно создать полноразмерный инструмент с нашим собственным грифом.

И, конечно же, нам нужна собственная программа для гитары. Ведь в конечном счете нашей идеей стало создание принципиально нового инструмента, который позволит создавать особую музыку и имитировать звучание любого инструмента. А значит, мы должны создать «мозг» новой гитары, чтобы реализовать все свои идеи. «Галактика» должна стать Галактикой звуков и техник для всех.

Все ли так просто?

Конечно же, мы сталкиваемся с множеством проблем при работе над нашей новой гитарой. Так, многие детали заказать невозможно, и нам приходится проектировать их и делать самостоятельно, а наше финансирование поначалу состояло исключительно из моей небольшой зарплаты и пенсии по инвалидности. Но постепенно мы решаем все проблемы. В следующих статьях я расскажу вам про общение с инвесторами из Силиконовой Долины и о получении первых инвестиций на наше развитие и создание серийного производства.

И наши идеи почти осуществились! Уже скоро мы с командой представим гитару, которая, как мы считаем, перевернет этот мир и объединит всех музыкантов!

BYTE, устройство ввода с открытым исходным кодом для людей с ограниченными возможностями, было названо обладателем главного приза Hackaday Prize 2020 года. Награда за первое место и титул «Лучший в мире» в этой глобальной инженерной инициативе составляет 50 000 долларов.

На первый взгляд, это необычная компьютерная мышь, которую можно положить в рот. И это превосходно, поскольку челюсть и язык являются основными двигательными функциями у людей, которые не могут контролировать другие части своего тела.

BYTE использует направленный датчик давления языка и датчик прикуса, надежно завернутый в силиконовую соску для взрослого человека. И частично может быть напечатан на любом бытовом 3d принтере.

Ссылка на оригинальную статью https://hackaday.io/project/171778-the-byte

Баянометр молчал.

Передний привод есть, но хочется больше свободы - максимальный уклон, на который можно заехать только на переднем приводе, не очень большой, в грязи или песке она быстро зарывается, в снегу не хватает зацепа. Из приставки мы выжали максимум, используя специальные утяжелители. Изготовили мы их из корпусов от какой-то электроники, креплений, распечатанных на 3D принтере и расплавленного свинца). И сняли это тоже)

https://www.youtube.com/watch?v=pJ3z6lVwED8

- Двигатели. Мы понимали, что ни разу не сталкивались с такими двигателями и, вероятно, надо брать дешёвые, чтобы спокойно эксперементировать. Нашли очень дёшево в России без документации, упаковки, разъёмов - только сами двигатели с торчащими проводами. То, что надо! Мы предполагали, что их придётся дорабатывать и взяли на один больше) Мощность мы не знали. Нашли прям очень похожие на Ali - видимо, это двигатели на 250Вт и 36Вольт. Первым делом решили, что питать, конечно же, будем 48 вольтами.Таким образом максимальная мощность каждого двигателя будет чуть больше 300Вт + приставка с 350Вт, получаем в сумме чуть больше 1кВт.

- Шины, обода, камеры. Для большей проходимости взяли для фэтбайка. Чтобы сохранить внешний диаметр, как у стандартных на коляске, пришлось хорошенько поискать. В итоге подошли от подростковых фэтбайков. Всё заказывали в разных местах - размер оказался очень редким. Когда всё это получили, надо было оспицевать. Можно было делать самим, но хорошо бы с первого раза не получилось, и, вероятно, и со второго тоже, так что нашли ребят, которые это сделали. Тут надо отметить, что все веломагазины с веломастерскими воротили нос от оспицовки электромотора.

- Контроллер. Купили два, на каждое колесо. Больше ничего интересного про них сказать нельзя. Разве что схема разъёмов, указанная на коробке, не совпадала с тем, что было внутри.

- Аккум. Вот тут долго думали. Посмотрели, как можно собрать самим, и решили, что это реально, но очень сильно отодвинет нас от финала, и решили заказать. Нашли ребят в России, которые прям по очень хорошим ценам собирают аккумуляторы для всякого электротранспорта. На вид стрёмный, работает отлично. Да, использовать тот, что на приставке, было нельзя, т.к. он на 36В, и явно не рассчитан на такие токи (сразу на три двигателя). А может и рассчитан... Не проверяли) Но вот его ёмкость точно не даст нормально пооджигать вдали от розетки. Тот, что получился у нас, имеет следующие параметры: 48 Вольт и около 11Ач.

- Управление. Решили, что делать будем красиво, чтобы управлялось всё с одной ручки газа (или как она правильно у электротранспорта называется). Погуглив и посидев с осциллографом, определили её нулевое и максимальное значение, посмотрели на функцию изменения сигнала в зависимости от поворота и сделали следующее: пустили сигнал от неё на Arduino, к которому подключены два ЦАП. На один идёт сигнал, фактически копирующий входящий, и далее на контроллер приставки. На второй - тот, что требуется для контроллеров задних колёс. За два задних контроллера отвечает один ЦАП - это не круто, но у Arduino закончились подходящие выходы. Можно было обойти это, но уже хотелось навалить. Схема подключение выглядит вот так:

А сам Arduino упаковали в сверхтехнологичный корпус

Когда мы всё собрали, поняли, что одно из колёс должно крутиться как бы в обратную сторону. Казалось бы! Это же электродвигатель. Но наши были с обгонными муфтами... Если кратко - то крутить в обратную сторону двигатель с обгонной муфтой - это то же самое, что вращать педали назад на велосипеде с переключателем скоростей. Это было так очевидно, и было так обидно, что мы про это забыли... Но есть решение! Решили заварить муфту. Разобрали двигатель, и, собственно заварили. Офтоп: теперь мы можем проверить, реально ли она сокращает свободный ход!

Далее, оно заработало!

Оставалось запихнуть это всё в коляску. У Никиты накопилась старая коляска, которую было не жалко пустить на распил - она уже нормально не складывалась и до конца не раскладывалась, колёса постоянно спускали, короче говоря - то, что надо!

Немного разсверлили отверстия для существующих колёс и крепенько затянули новые. Всю электронику кинули в пакет и на улицу.

Было подозрение, что у колёс достаточно большой крутящий момент... Короче говоря, хорошо, что у нас был запасной двигатель. Один из них, резьба которого была направлена в нужную сторону, как бы сам себя затягивал, а вот другой открутился при первом же ускорении и провергулся, оборвав все провода. Мы приуныли, но не сильно. Вытащив повреждённые внутренности, мы вставили туда свеженькие из запасного двигателя. Решили для надёги приварить специальные гайки, которые шли в комплекте к двигателям для защиты от проворота. Идеально было бы быть более (ого, сколько слов на "б" подряд и все цензурные!) прозорливыми и сделать это сразу, но нам нужен был, как говориться, proof of concept asap (доказательство предположения, что концепт работает и как можно скорее)!

Гайки, на первый взгляд, должны были сильно добавить надёжности. Что тут можно сказать... Добавили на одну горку. Провернуло опять. Никита, конечно, притопил. Но, с другой стороны, всё для этого и делалось. Двигатели закончились, гайки провернулись, мы загрустили.

Минут через 10-15 начертили свои крепления и решили их вварить. Как назло под рукой не оказалось станка с ЧПУ. Ограничились чертежом, распечатали его, положили под подушку и пошли спать. На утро, поняв, что он сам себя почему-то не изготовил, решили искать станок. Нам очень повезло иметь много друзей и в этот раз особенно рады были Саше, у которого есть доступ к станку. Через день у нас были две хорошие такие детали, которые для наших целей имели 100% достаточную прочность.

И вот эта конструкция уже пол года наваливает по городу и области. Никита купил уже два шлема. Мощность получилась, фактически, избыточной. Страшно становится раньше, чем разогнался до максималки. Максимальное ускорения пришлось немного прикрутить - сначала момент подаётся на переднее колесо и через некоторый ход ручки идёт на зад. Так можно безопасно передвигаться по городу и в ограниченном пространстве. Но если провернуть её до упора, то стреляет эта штука очень захватывающе. При этом она осталась складной коляской! Получилась совершенно чумовая штука, которая занимает лишь чуть больше места, чем обычная коляска с приставкой.

Назвали мы этот агрегат Diskaster - от названия канала DISKAS (Discover и Kasyanov). Сейчас у нас идёт разработка его второй версии. Задачи: навести красоту, придумать красивое решение для крепления на основную коляску и сделать отсек для электроники. Так же ещё думаем найти ещё пару двигателей помощнее и сделать версию на тонких колёсах для асфальта. Для того, чтобы рассказывать о том, что у нас происходит, мы сделали группу в ВК, посвящённую этому устройству) https://vk.com/public178728554 Там его, например, тестируют наши друзья, которые видят эту штуковину впервые.

Написать хотелось подробно, возможно получилось немного длинновато. Спасибо, что дочитали!

Если этот формат рассказа окажется интересным пользователям Пикабу, мы обязательно продолжим делиться приключениями нашего Diskaster'a.

Будем рады вашим комментариям! Ответим на все ваши вопросы) И, напоследок, видео о том, как мы преодолели главные сложности и катаемся на последней, на текущий момент, версии)

Всем пока! Спасибо! До новых встреч!