Zelan egin dugu?

Proiektu hau orain dela pare bat urteko ideia batetik sortu zen. Asko aztertu ondoren ikusi genuen lotailu gurutzatuaren apurketa futbolean eta beste kirol batzuetan gertatzen den lesio oso garrantzitzua dela eta sahiesteko metodo bat bilatzen hasi ginen.
Ideia batzuk bururatu ondoren aditu batzuekin (Josean Lekue, Athletic-eko medikua, fisioterapistak) egon ginen gure ideiak aurkezten bere iritzia eman zekiguken. 
Honen ostean ikastolak 3D imprimagailu bat eraikitzeko aukera eman zigun eta hau gure proiektua osotzeko aukera paregabea iruditu zitzaigun. Momemtu horretan arazoa mikroxipa zelan egitea edo simulatzea zen. Hori dela eta, Bilbaomaker-era  joatea erabaki genuen. Bertan aditu talde batek Arduinoa aurkeztu zigun, eta esan ziguten prototipoak sortzeko metodo oso erabilgarria zela. Orduan, beraiek irakatsitakoarekin eta gure kabus ikasitakoarekin (kableak soldatzen, sistema elektriko batek zelan funtzionatzen duen...)  gure proiektua osotzea lortu dugu.

Gaizka Bilbaomaker-en arduinoa erabiltzen ikasten

Nortzuk gara?

Gu Gaizka Olabarria  eta Beñat Insunza gara. Lauro ikastolako bigarren batxillerreko ikasleak. Gu biozientziak ikasten ari gara montu honetan eta gure irakasle, Josune Anasagastiren, laguntzarein proiektu hau (lotailu gurutzatuaren apurketa sahiesteko arduino bidesko prototipoa sortzea) desinatzea eta aurrera eramatea erabaki dugu.

Bilbaomaker

Bilbamakerrei eskerrak eman nahi dizkiegu gure burutzen lagun izanagaitik. beraiei esker ezagutu baikenituen Aruinoa eta 3D inprimagailuak nahitaezkoak gure lana burutzeko.
Hemen jarraitu ditzakezue:
Web orrialdea:http: blog.bilbaomakers.org
Twitter: https://twitter.com/bilbaomakers

Zer da Bilbaomaker?
Maker-a mugimenduak, The Economist edo Wired Magazine bezalako argitalpenekhirugarren iraultza industrialaren ernamuintzat dutena hartuta, komunitate sor garrantzitsua du Euskadin.Bilbao Makers-ek, berritzeko ahalmen sor guzti hori aktiba dezan eta proiektu-mota ezberdinak jaio daitezen katalizatzaile bezala funtzionatu nahi du: prototipo berriak eta start ups-ak, teknologia digitalak esplotatu ez dituzten ETE tradizionaletarako praktika berritzaileak, zeharkako kolaborazioak, aldaketa sozial positiboan interesatutako erakundeak, eta abar.
Diziplina ezberdinetako profesionalak toki berera erakartzen ditugu tresnak, ezaguerak eta proiektuak partekatzeko. Fabrikazio digitalean, kode irekiko tresna teknologikoetan, ikuspegi kooperatiboan eta aldaketa soziala positiboan interesatuta dagoen edozein pertsonarentzako elkargunea gara, , zeinetan diziplina desberdinak banantzen dituzten hesiak apurtzen diren; mundu profesionala amateurretik eta mundu akademikoa empresa edo gizarte erakundeetatik. , Ikasteko, diseinatzeko, eraikitzeko eta berritzeko asmoz erreminta hauen erabilera demokratizatzea nahi dugu,. Ekipamenduaren edota ezagueraren faltagatik, orain arte ezinezkoak ziren proiektu berriak sortu nahi ditugu.
Eskaintzen duguna:
· Prezio garaiezinean dauden I+G+b-laborategi bat eta fabrikazio digitaleko teknologia.. .
· Oinarri berritzaileko proiektu askoren jaiotzaren aurrean egotea, aukeraz betetako giroan eta bazkide potentzialez inguratuta.
· komunitatearen eremu desberdinetan nabarmentzen kideen aholku estrategikoari esker neurrira eskainitako konponbideak. , . .
· Balio ekonomikoa eta soziala gehitzearekin lotuta dagoen komunitate baten kide izatea.
· Nazioarte mailan ahaideak diren komunitateekin konexioa.
· Berrikuntzaren eta ekintzailetzaren benetako demokratizazioan laguntzea.
Zergatik egiten dugu? Arrazoi asko daude, hona hemen zenbaitak:
Berrikuntzaren benetako demokratizaziora, emprendizaje-etara eta n fabrikazio digital teknologietara lagundu nahi dugulako. Gauzak irekiak eta guztionak izatea nahiago dulako, gutxi batzuen eskuetan egotea baino. Adibidez, MIT-en gertatu zena; lehenengo Hackers_ek apurtzen zituztela bulegoko sarrailak,irakasle batzuek erreminta onenak haientzat gordetzen zituztelako erreminta onenak.
Gure proiektuak aurrera eramateko elkarri lagundu nahi diogulako
Euskadin, iraultza digitalak beti babestu egin dugun konpromiso sozial bera ,ahul eta kaltetuenekin ,izan behar duela uste dugulako
Euskadiren irudi esberdina, freskua, berritzaile eta abangoardiakoa eraman nahi dugulako mundura.



Etorkizuna hor bertan dagoelako. Ibiltzen hastea baino ez du falta.

Gure maketa bukatuta

Hemen usten dizuegu geru bukatutako maketaren argazki batzuk eta bideoren bat

                                                                                                

 Hemengo bideoan ikusiko duzue nolo belauna biratzen dugunean, belaun batek biratu beharko lukeena baino gehiago, arduinoko LED-a piztu egiten den. Argi horrek simulatuko luke basto esternoan deskarga noiz heman behar den lesioa sahiesteko.

        

Mikortxipa eraikitzen

3Dko inprimagailua eta arduinoko mikrotxipa erabilita, gure maketa osotu dugu. Arduinoko programa erabilita potentziometroak sortzen dituen datuak atera ditugu eta hurrengokoak dira:

• Potentziometroaren 270 gradutan, 1024 baudio daude 
• 1024/270= 3,79 
• Beraz, gradu bakoitzeko, 3,79 baudio izango dira 

Hau kalkulatuta eta jakinda pertsona baten belaunak gehienez 45 gradu egin ahal dituela bai kanpora zein barrura, 170,55 bira bakarrik eman ahal ditu baudioetan neurtuta.

Beste alde batetik, inprimagailuak egindako hezurrak 0.4, 0.6, 0.6 eskalan eginda daude, inprimagailua prusa I3 modeloa da eta plastikoa aukeratzeko orduan, ABS-a aukeratu dugu gero ondo margotu ahal izateko eta tratamendu kimikoak jaso ahal izateko.

Potentziometroari behar izango dituen kableak soldatu dizkiogu eta hauek arduinoarekin lotu ditugu.

Arduinoa montatuko dugu aurrerago aurkitu dugun eskema jarraituz

Gure maketa eraikitzen

Aurretik eginiko lan batean  bagenuen gure plastilinazko maketa osotuta. Honetan gure mikrotxipa kanpoko bastoan txertatuta zegoen eta datuak pda batera bidaltzen zituen. Idei hau alde batera utzi eta gero eta arduino plaka erabilita gure proposamena osotu dugu...

Hezurra inprimatu ostean hezurrean geruzak bezala ikusten dira.

Ondoren prezipitontzi txiki ba tean hezurrak sartuko ditugu. Beste prezipitontzi handiago batean azetona botako dugu eta prezipitontzi txikia estali egiten da.

Prezipitontzi handia berotu egiten da 63º eta azetona ebaporatuko da.

Azetonkak hezurraren plastikoa apur bat urtuko du eta geruzen arteko zuloak beteko dira, hezurrari distira eta taktu atseginagoa emanez

Hezurrea nola montatu bilatu dugu

Hezurrak apur bat lijatu ditugu eta ondoren kolore zuriz margoztu ditugu hezur itsura emateko

Femurrean potentziometro itsatzi dugu eta tibian aldiz metalezko barila bat.

Potentziometroaren zuloan tibian sartutako metalezko barilla sartuko dugu. Horrela femurra eto tibia mugitzean potentziometroa mugituko da eta belaunaren giroa kalkulatu ahalko dugu.

Arduino mikrotxipa programatzen

• Lehenik arduino programa jaitzi behar da orrialde honetatik (Arduino). 
• Ondoren arduinoa bere kablearekin konektatu ordenagailura behar da. 
• Arduinoan bertan bere programarekin idatzi behar da hemen usten dizuegu arduino programatzeko liburu baten esteka (Arduino programatzeko eskuliburua)
• Hau da gure mikrotxipak izango duen kodigoa:

void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(13,OUTPUT); // zein pinetik kanporatuko den argia
}
void loop()
{
int valor = analogRead(A0); // zein pinetatik sartuko den potentziometroaren baloreak
Serial.println(valor);
if (valor > 600)// potentziometroaren balorea 600 baino handiagoa bada
{
digitalWrite(13,HIGH);// 13. pineko argia biztuko da
}
else if (valor < 400)// potentziometroaren balorea 400 baino txikiagoa bada
{
digitalWrite(13,HIGH); //13. pineko argia biztuko da
}
else //bestela
{
digitalWrite(13,LOW); // 13. pineko argia itzalita mantenduko da
}
delay (100);
}


Potentziometroaren baloreak ordenagailuan ikusi nahi baditugu kodigo hau sartuko dugu:
int analogPin = 0; //Potentziometroaren sarrera analogikoa
int val = 0; // Sensorearen bariablea
void setup ()
{
Serial.begin (9600); // potentziometroaren monitorizazioa egin ahal izateko, 9600 baudioa
}
void loop ()
{
val = analogRead (analogPin); // baloreak irakurriko ditu
Serial.println (val); // monitorean idatzi
}

Gure maketarako mikrotxipa sortzen

·           Arduino mikrotxiparen eskema hau osatu.

• 5v pina potentziometroko ezkerreko pinari lotu.
• GND pina potentziometroko eskumako pinera lotu.
• A0 pina potentziometroko erdiko pinera lotu. Honek giroaren informazioa bidaliko du.
• LED-aren hanka luzea 13ko pinera konektatu eta hanka laburra GNDkora.
• Emen jartzen dizuegun eskemaren bidez errez eraiki ahalko duzue (honelako eskeman Fritzing programaren bidez egin dezakezue).

• 
  

Nola inprimatu hezurrak maketarako?

• Lehenik thingiverse orritik (Thingiverse) hezurraren planoak deskargatu 
• Ondoren repetier (programa hau jaitzi behar da gcode bat sortzeko eta piezak imprimatu ahal izateko, hau gomendatzen dizuegu: Repetier) programatik planoak pasatu eta eskaltu. Eskala: luzera 0.4, zabalera 0.6 eta altuera 0.6
• Inprimagailua berotu eta inprimatzen jarri (hau guztia Repetier programaren bidez kontrolatu dezakezue).
• hemen uzten dizuegu bideo bat ikasi dezazuen Repetier eta Cura programak erabiltzeko. Biak azken finean funtzio berdina daukate eta gustuen arabera erabili daitezke.
• Hemen ikusi dezakezuen nolo inprimatu zuen gure inprimagailuak maketarako gure hezurra.

Nola eraiki 3D inprimagailua?

• Lehenik eta behin inprimagailu bat erosi behar dugu gomendagarrien prusa I3 da hasiberriaba bazara erreza eta merkea baita. horretarako hiru aukera ditugu:


• Eraikita dagoen inprimagailu bat erosi dezakegu
• Inprimagailu bat eraikitzeko piezak paketea erosi dezakegu. Gure uztes hau da gomendagarriena zeren zerbait apurtu ezkero konpontzen jakingo duzu zure imprimagailua ezagutuko baituzu eta ez da oso zaila.
• Internet bidez piezak banan banan erosi ahal dituzu. aukerarik merkeena. 
• Ondoren inprinmagailuak eraikitzeko beharrezkoak diren erremintak lortu behar dira (adibidez: alikateak, allen giltzak...)
• Gero prusa I3 inprimagailua erosi ezkero interneten honi buruzko milaka horrialde daude montatzen ikasteko arazoren bat sortu ezkero...
• Hemen uzten dizuegu guk erabilitako bideoak eta web orrialdeak inprimagailua eraikitzeko (Prusa I3-a eraikitzeko animazioa, ).
• Arazoren bat eduki ezkero gurekin harremanetan jarri dudarik gabe, ahal dugun guztial lagunduko dizugu.

Zer dira 3D inprimagailuak?

3D inprimagailua makina bat da non objektu solidoak sor daitezke materialen gehikuntzaz. Hau da beste makina batzuekiko desberdintasun handiena. Gaur egungo beste makina askok objektuak egiteko material bloke bat hartzen dute eta soberakinak kentzen dizkiote. 3D inprimagailuak objektuen 3D ereduetan oinarritzen dira. Eredu hauek objektuen irudikapen digitalak dira. Aurrekoaren adibide bat emateko, koilara bat sortzeko 3D inprimagailu bat erabili ahalko genuke. Horretaz gain, imajinatu ahal dugun beste edozein objektu bat sortu ahalko genuke, beharrezkoa den materiala bakarrik erabiliz. Horretarako inprimagailuak behar duen modelo digitala eduki behar dugu.

Gaur-egun inprimatzeko erabili daitezkeen materialak era askotakoak izan daitezke eta horiek inpresoraren prezioa asko aldatu dezakete. Merkeak diren inprimagailu guztietan material termoplastikoak (PLA - plastiko biodegradarria da eta artotik

3D inprimagailiua

eratorria- edo ABS -petroliotik eratorria) erabiltzen dira. Baina beste inprimagailu batzuetan fotopolimeroak edo erretxinak erabiltzen dira, baina mota horretako inprimagailuak oso garestiak dira.

Zertarako erabili daiteke 3D inprimagailua? Zerrenda oso luzea da: medikuntzako materialetarako, arkitekturarako , prototipoak egiteko, etab…

Aduino sowftwarea

Arduino programazio lenguaia Wriring/processing (Processing-a bestea hainbat plaka eta sistema informatiko programatzeko ere erabiltzen da.) lenguaietan oinarrituta dago, baina nahiko sinplifikatuta dago.

Arduinok bi funtzio nagusi ditu: setup eta loop. Bi funtzio hauek bai a la bai agertu behar dira programetan. Hauetaz gain beste azpi-funtzio garrantzitsu batzuk ditu:

Setup: Behin bakarrik exekutatzen den funtzioa. Erabiliko diren pinak funtzio honetan definitzen dira.

Loop: Behin eta berriz exekutatzen den funtzioa. Setup-ean definitutako pinak erabiltzen ditu. Funtzio honekin sentsoreari korrontea emanez sentsorea martxan jarriko du.

Sentsore eta ekintzaileak erabiltzeko funtzio bereziak.

Arduinoko programazioa

Serial.begin(int): Arduinorekin komunikatzeko erabiliko den abiadura zehazteko balio du. Detekzio abiadura 9600 bit segundukoa da. Balio hau aldatu egin daiteke.

pinMode: Pinak definitzeko funtzioa. INPUT (sartu) ala OUTPUT (irten) moduak erabil daitezke.

analogRead(pin): pin analagokio batetik 0-1024 balioen arteko balio bat irakurriko du.

digitalRead: pin digital batean HIGH (aktibatu) ala LOW (desaktibatu) balioak ezartzen ditu.

digitalWrite: pin digital baten egoera idazten (erakusten) du. HIGH (aktibatu) ala LOW (desaktibatu) izan daiteke.

Arduinoaren Hardwarea

Aurreko irudian ikusi dugun bezala kableak lotzeko zuloak ditu, "pin" izenarekin ezagutzen direnak, eta bertan osagai elektroniko asko lotu daitezke: argiak, motoreak, sentsoreak... Hardwareko ondorengo atal hauek ondo ezagutzea komeni da:

• Pin digitalak: Setup funtzioan definitu behar dira, pinMode() funtzioa erabiliz. Arduinoak pin bakoitzeko 20KΩ-etako pull-up motako erresistentzia bat aktibatzeko ahalmena du, HIGH ta LOW balioak erabiliz. 

         Gure zirkuituen erresistentzia hauek erabiltzeko kode hau erabili behar da:

         pinMode(pin_zenbakia, INPUT);

         digitalWrite(pin_zenbakia, HIGH);

         Erresistentzia hauek kontutan eduki behar da pinak irakurketarako eta idazketarako erabiltzen                badira. Pin bat INPUT moduan badago eta bertan idazten badugu pinaren modua OUTPUT izan            gabe idazketaren ordez erresistentziak aktibatuko dira, zirkuituari korronte gutxiago helduz.

	Digital	Analogiko
Sarrera	Interruptoreak…	Sentsore asko
Irteera	Led,rele	Motoreak…

• Horien artean PWM direnak: uhin analogiko bat sortzeko modua Arduino erabiliz. Seinalea piztu eta itzaltzen ibiltzen da, agindutako frekuentzian. Motoreen abiadura kontrolatzeko balio du, adibidez. 

• Pin analogikoak: Sarrera analogikoak sentsore analogikoetatik irakurtzeko pentsatuta daude. Arduinok balio hartu eta 10 bitetako integer bihurtzen du. Honek esan nahi du 0-5V tartea 1024 zatiberdinetan banatzen dela. Hau aldatzeko analogReference() funtzioa erabil daiteke.

         Irakurketa analogiko bat egiteko 100 mikrosegundu behar dira. Horregaitik gomendagarria da                irakurketen artean denbora bat itxarotea edo aldiz, Serial.begin() funtzioaren bitartez irakurketa              abiadura definitzea.

         Pin hauek modu digitalean ere erabil daitezke, pinMode funtzioan pinaren zenbakiaren aurrean A            bat jarriz, adibidez, A1 lehenengo pinarentzat eta A2 bigarren pinarentzat.

• 5V: Hemendik sentsoreetarako argi indarra irteten da . 

• GND edo lurra deiturikoa: bertan zirkuitu elektrikoa itxi egiten da. 

         Edozein zirkuitu elektriko, potentzia elektrikora (+) konektatua egon behar da eta intentsitate                  elektrikoa lurrera (GND) edo (-)-ra eraman behar da. Arduinon, potentzia 5V pinak ematen du eta          GND edo ground-ek hartzen du. Pin horiek oso ondo kontrolatuta egon behar dira eta ez dira                inoiz alderantziz konektatu behar, bestela konektatutako zirkuitoa edo plaka osoa erre daiteke.                Normalean 5V-n konektatzen diren kableak gorriak izaten dira, eta GNDra konektatzen direnak              beltzak (hau da nazioarteko sistema). 

        Arduinoak ordenagailuarekin konektatzeko USB kable bat dauka. USB kablearen bitartez                       informazioa transmititzeaz gain energia ere transmititzen dio. USB-aren bitartez energia ematen               badiogu kableari, plaka honek hardware kopuru mugatua izango du. Aldiz, plakari hardware                   gehiago gehitu nahi badizkiogu plaka sare elektrikora edo bateria batera konektatu beharko dugu.

        Arduinok, ordenagailuarekin lotzeko USB konektore bat du eta baita pilak konektatzeko ere. Gauza         sinpleak egitean ez da pilarik ezta bateriarik behar (adibidez, potenziometro bat jartzeko), USB               kablearekin nahikoa da, aldiz gauza asko konektatu nahi badira bateria bati konektatu behar da               (adibidez, 4 motor, 2 sentsore). Arduinori konektatzen dizkiogun konponente guztiek USBtik edo           bateriatik xurgatuko dute energia.

Zer da arduino?

Arduinoa elektronikako prototipoak sortzeko plataforma da. Ingurune interaktiboak sortzeko pentsatuta dago, hardware eta software errazak erabiliz.

Arduino hardware librea da, horrek esan nahi du bere diseinua publikatuta dagoela; edonork berea munta dezake edo bere beharretara egokituta dagoen bat erosi dezake. Arduinoak programatzeko software librea dauka ere.

Era berean hainbat plaka desberdin existitzen dira, ezagunena eta hedatuena arduino UNO da.

Arduino UNO plaka.

Hemen usten dizuegu bideo bat arduinori buruz ikasi ahal izateko 

Lotailu gurutzatuaren lesioa: tratamenduak

Ligamentoplastia baten irudia

Lotailu gurutzatuaren apurketan aplikatzen den metodoari ligamentoplastia deritzo. Izenak berak adierazten duenez, lotailu baten plastian edo berreraikitzean datza, izan ere, lotailua oso minduta geratu delako. Horrela, lotailuaren funtzioak bueltatuko zaizkio.

Metodo horretan objektu ezberdinak erabili daitezke: lotailu bera, beste material batzuk eta abar. Tratamendu hori erabili ondoren, oso inportantea da errehabilitazioa ondo egitea, lotailua berriz hausteko arriskua baitago.

Ebakuntza, kamara bat belaunean sartzean datza, ebaki txiki baten bitartez, horrela belauna kontrolatu ahal izango da. Beharrezkoa da burdinazko inplanteak edo beste material batzuez egindako inplanteak hezurrean ezartzea. Inplante hauek iraunkorrak izan daitezke edo bigarren ebakuntza batean kentzen direnak.

·         Abantailak

Ligamenoplastiarekin egiten den kirurgia sinplea da eta ez da artikulazioetan eraginik sortzen. Horretaz gain mota honetako kirurgiek igeltsua ez jartzea ahalbidetzen dute. Igeltsurik gabe errehabilitazioa arinago hasi daiteke eta jarraituagoa izango da.  

·         Errehabilitazioa

Ligamentoplastiaren osteko errehabilitazioak 3 helburu ditu: mugikortasuna berreskuratzea, muskuluan potentzia berreskuratzea eta artikulazioen gaineko kontrola berriro lortzea. Errehabilitazioa zenbait pausutan egin daiteke baina kontuan hartu behar da pertsona batetik bestera desberdina dela.

• Lehenengo bi egunetan: izotz poltsak jarri 3 orduz eta medikuak agindutako zenbait ariketa egin. Bigarren egunean alta emango da.
• Lehengo eta bigarren asteko helburuak kuadrizepseko muskuluen gaineko kontrola handiagotu eta belauna guztiz luzatu ahal izatea izango dira.
• Hirugarren eta laugarren asteko helburuak belauna 120 gradutara flexionatu ahal izatea eta kuadrizepsaren potentzia muskularra handiagotzea izango dira.
• Bostagarren eta seigarren asteko helburuak dira mugimendu guztiak lortzea eta belaunaren potentzia muskularra eta artikulazioekiko mugimendua handiagotzea.
• Zazpigarren astetik aurrera belaunetakoa kenduko da eta ariketa fisikoak egingo dira, adibidez, igeriketa, korrika edo bizikleta. 

Ligamentoplastia bat