news . papers . sketches . members . links . downloads
Download project prospect (PDF) tokOLLE - RAPPORT (Abstract in English) This paper is in Swedish only but abstract is available in English. Abstract (in English) Introduktion Scenario Koncept Design System Slutsats och framtida arbete Material
ABSTRACT Our group has designed and assembled an artifact called tokOLLE. The aim of this project in Ubiquitous Computing was to explore the possibilities to design a system that prevent the user from becoming stressed and irritated in stressing situations or environments. The idea is to train people in not taking notice of disturbing things in their surroundings by confronting them to disturbing sound, light and movement. A GSR-sensor measures the users stress level and tokOLLE will react by disturbing light and sound. Furthermore tokOLLE can move around and vibrate. The calmer the user is, the more tokOLLE will react. The challenge for the user is to make the system as vivid and disturbing as possible. TokOLLE can be used at home for personal satisfaction, but we also thought of a use for therapeutical purposes. INTRODUKTION Människans syn på teknik har i alla tider genomsyrats av något som gör livet lite bättre och lite enklare. I de flesta avseende gör tekniken det den är avsedd för. I vissa fall gör den inte det. När den krånglar brukar detta resultera i frustration hos användaren. Graden av frustration kan variera från lättare fnysningar till rena handgripligheter. Ibland kan man fråga sig om tekniken verkligen är värd denna uppmärksamhet? Finns det inte andra saker som är viktigare för människan? Borde inte istället människans inställning till teknik ändras i många avseende? Området Ubiquitous Computing kommer att medföra nya möten med teknik. Vi kommer att få se teknik i föremål som vi traditionellt inte förknippar med teknik. Således kommer säkert distraktionsmomenten att bli fler. tokOLLE syftar på att lära människan att bättre kunna hantera distraktionsmoment i sin omgivning. Principen bygger på att hitta det bästa sätt för att hantera frustration. Nämligen att inte bli frustrerad. Träningen sker genom omvänd psykologi. Ju lugnare du blir, desto fler blir distraktionsmomenten. Personen måste hitta sitt eget sätt att hantera dessa situationer. Förhoppningsvis slipper vi möta människor som lägger allt för mycket energi på dåligt fungerande teknik och istället lägger energi på något viktigare i tillvaron. « upp SCENARIO Björn har precis avslutat sin timmeslånga workout i hemmet. Att vara i bra fysisk form betyder mycket för vad man orkar med under veckorna. Efter träningen bestämmer sig Björn även för att ge sin mentala styrka en omgång. Han vet att morgondagen kommer att innehålla många störningsmoment och vill helst inte lägga för mycket energi på dessa. Han trevar in i rummet där han förvarar sin tokOLLE. Rummets väggar, golv och tak är alla vita i den nyans som man ofta förknippar med gamla tiders sjukhussalar. Om det inte vore för tyngdlagen skulle det vara svårt att avgöra vad som är upp eller ner. Han njuter en kort stund av den totala tystnaden som råder i rummet och tar ett djupt andetag. Därefter kopplar han tokOLLE till eluttaget och dess sensor runt sin handled. Björn passar på att förbereda sig mentalt inför den kommande stunden. Efter att tidigare använt tokOLLE har Björn utvecklat sin egen metod för att hantera vissa störande moment i sin omgivning. tokOLLE startar på en förhållandevis lugn nivå. Blinkades och tjutande rör sig tokOLLE sig runt Björn. Björn lägger inte ner allt för mycket energi på tokOLLE. tokOLLE märker snart att Björn blivit lugnare och går upp en nivå i distraktionsmoment. Björn bibehåller sitt lugn. Efter att blivit ännu lugnare, och således fått tokOLLE mer distraherande, känner Björn att han kan hantera situationen och går ut ur rummet. Nästa dag känner Björn sig mer mentalt förberedd att möta vardagens distraktionsmoment. Dagen fortlöper och Björn låter inte sig störas. Istället ägnar han sin energi och uppmärksamhet på väsentligare saker. « upp KONCEPT I dagens stressade samhälle behöver man lära sig att koppla bort irriterande moment i sin omgivning och fokusera på sig själv. Detta kan man göra på olika sätt. Genom meditation, terapi eller genom att använda tokOLLE. Syftet med tokOLLE är att lära sig koppla bort de olika irritationsmoment som dyker upp i ens vardag. Irritationsmoment som man kan tänkas utsättas för är till exempel en person som sitter på bussen och talar för högt i sin mobil, en person som talar under filmen på biografen. Listan kan göras hur lång som helst. Meningen är att man skall klara av dessa situationer utan att bli stressad eller irriterad. Hur skapar man en artefakt som hjälper användaren att lära sig hantera störande inslag ifrån sin omgivning? tokOLLE använder sig av intryck som finns runt oss i vår omgivning. Dessa intryck är ljud, ljus och rörelse. tokOLLE bygger på principen att den känner av om man är stressad eller lugn. tokOLLE använder sig av olika nivåer som anpassas efter användares stressnivå. Om användaren är stressad ger tokOLLE inte ifrån sig något som kan irritera utan ger bara ifrån sig lugnade musik eller ljud. Detta för att lugna användaren, meningen är inte att bli mer stressad utan lugnare. Ju mer lugn användaren sedan blir desto mer ökar artefaktens output. tokOLLE ger ifrån sig stressande ljud, hoppar och lamporna blinkar. Användaren är främst privatpersoner som vill lära sig hantera stress och använda tokOLLE som ett meditationsinstrument. Den kan också fungera som ett träningsredskap där man tävlar mot sig själv för att se hur länge man klarar av de olika irritationsnivåerna. Ett annat tänkbart användningsområde är som terapiredskap inom psykiatrin. « upp DESIGN Valet av artefaktens form baseras på de olika kraven som den måste leva upptill. Lätt. För att tokOLLE skall kunna röra sig utan att det skall erfordras allt för stor kraft. Formbeständig. Vid rörelse uppstår det krafter som kan göra att formen kan börja vrida sig eller på annat sätt bli deformerad. Medge volym. För att rymma den teknik som tokOLLE måste innehålla som t ex lampor, motor, roterand arm med vikt, kablar och högtalare. Medge rörelse. Formen skall vara utformad på ett sådant sätt att den lätt kan tippa åt vilket håll som helst. Den form som valdes ser ni här. Den klarar väl av kraven och är enkel att tillverka. Grundformen består av sex stycken identiska åttkanter av aluminiumprofiler som sammanfogas till en "boll". Genom att ha en åttkantig form, baserad på en enkel fackverkskonstruktion uppnåddes den styvhet som behövdes. Den medger även många fästpunkter som kan användas vid uppfästning av den teknik som tokOLLE skall innehålla. Materialet som valdes var aluminium, som är både lätt och formbart. Aluminium medger även god styvhet när den formades till åttkanten. Sammanfogning av de olika hörnen gjordes med skruvar och nitar. Man får tänka på att risken är stor att skruvar kan vibrera loss när den utsätts för intensiva vibrationer. Därför rekommenderas det att använda sig utav låsmuttrar. « upp SYSTEM Utvecklingen av systemet genomfördes i två moment - konstruktionen av den fysiska artefakten och programmeringen av styrningen. Nedan beskrivs först konstruktionen innan programmeringen tas upp i detaljer. Skelett Formen som beskrevs i designavsnittet användes för att tillverka skelettet till tokOLLE. Som material valde vi aluminium, då det har låg vikt och är lätt att forma och bearbeta. Materialet som gruppen hade fått bestod av sex stycken 2 cm breda och 1 mm tunna aluminiumprofiler. Dessa bockades i 15 cm avstånd i 135º vinklar så att varje profil bildade en ring. Till slut skruvades ringarna ihop till ett färdigt skelett. Skelettet visade sig vara mycket stabil, men samtidig lätt så att den bildade en optimal form för att sätta fast en ljudkälla, rörelsekälla och ljuskällor. Ljudkälla Under en diskussion kom gruppen fram till att en megafon skulle vara bäst lämpad som ljudkälla, eftersom en vanlig högtalare både kan vara tung och samtidigt kräver en förstärkare. Megafonen som köptes visade sig vara mycket bra lämpad för vårt syfte, eftersom den var lätt, kunde ge en hög volym och även hade en inbyggd förstärkare. Dessutom var samtliga komponenter optimerade till varandra. För att anpassa megafonen till vårt syfte togs tratten bort, då den förde med sig en riktning av ljudsignalen. På så sätt kunde ljudet spridas i hela rummet. Mikrofonen behövdes inte heller eftersom ljudet skulle komma från en extern ljudkälla. Inte heller megafonens batterihållare och strömbrytare används. Högtalaren och förstärkaren fästes sedan vid skelettet. Ljuskälla För att även stimulera användaren genom ljus bestämde sig gruppen för att använda ett orange och ett rött stroboskop som blixtljuskälla. Stroboskopen fästes först vid tokOLLEs skelett så att de var riktade inåt, men efter några testförsök riktades de utåt för att förbättra effekten. Rörelsekälla För att få tokOLLE att röra sig monterades en växelspänningsmotor från en elvisp i mitten av skelettet. Då motorn inte var isolerad bestämde gruppen sig för att använda en PET-flaska som isoleringsmaterial. Med hjälp av en varmluftpistol kunde plasten krympas så att motorn inte kunde vrida sig i flaskan. Vidare monterades en vevarm med en mindre tyngd på en av motorns axlar. På så sätt kunde tokOLLE skaka och vibrera, och därmed röra sig sakta åt olika håll. Vevarmens längd och motorns placering fick experimenteras fram för att få den rätta rörelsen. Det visade sig också vara viktig att sätta fast motorn med många metallprofiler, då rörelsen var mycket kraftig. GSR (Galvanic Skin Resistance) GSR-sensorn känner av hur stressad användaren genom att mäta resistansen i de undre hudlagren. Vid stress minskar resistansen och förändringen mäts genom att skicka en svag ström mellan två punkter på huden. För att ledningsförmågan på ett enkelt sätt skulle kunna mätas tillverkade gruppen ett armband som innehåller två elektroder. Gruppen experimenterade med olika armband för att hitta en variant med acceptabel ledningsförmåga och komfort. Det slutliga armbandet består av tyg och två aluminiumfolieremsor. Tygöverdrag Då tokOLLE fortfarande såg mycket metallisk ut bestämde gruppen sig för att tillverka ett tygöverdrag så att användaren inte kunde se tekniken och på så sätt skulle bli mer överraskad. Överdraget syddes av PVC-tyg från en regnponcho. Det visade sig att den även fungerade som isolering och skydd för tokOLLE. Styrenhet I tokOLLE sitter en låda som samlar samtliga kablar från stroboskopen och megafonen. Lådan är via en kontakt och en lång kabel ansluten till styrenheten. Motorn är via en separat kabel kopplad till styrenheten då gruppen inte ville blanda högspänning och lågspänning. även styrenheten är av säkerhetsskäl indelad i två delar - en för högspänning och en för lågspänning. I lågspänningsdelen används chipet BX-24 för styrningen av hela systemet. Chipet och stroboskopen drivs av ett och samma 12 V likspänningsaggregat. En effektkrets förstärker strömmen till stroboskopen. Megafonen är kopplad till ett annat 9 V likspänningsaggregat. Ljudsignalen som kommer från datorn förs via en audiokabel till styrenheten. GSR-armbandet är via en kontakt kopplad till styrenheten så att den lätt kan tas bort. I styrenhetens högspänningsdel sitter ett relä som kan sätta på och stänga av motorn. Vid en närmare undersökning visade det sig att stroboskopens blixtfrekvens kunde justeras dels genom att variera matningsspänningen till stroboskopen, dels genom att skicka korta strömpulser till dem. Vi valde den senare modellen för att styra stroboskopen. även motorn är styrd på ett liknande sätt. Genom att variera på- och av-tiden är det möjligt att reglera hastigheten. Här kan du se kopplingsschemat. Mjukvara Mjukvaran består av två delar, dels det BasicX-program som laddas över till BX-24 och dels ett Visual Basic-program som fungerar som en slav för artefaktens ljudoutput. I Visual Basic-programmet ingår också en modul som är en controller för WinAmp. Denna controller för WinAmp finns att hämta från WinAmp's webbplats. BasicX-programmet styr artefaktens output i form av ljus, ljud och rörelse. När programmet får ett första korrekt GSR-värde mäts tio värden på fem sekunder och dessa värden kalibreras till ett grundvärde. Därefter mäter programmet kontinuerligt GSR-värdet. Det kalibrerade värdet fungerar som ett referensvärde. Vid de kontinuerliga mätningarna mäts sedan den relativa förändringen. Den relativa förändringen är indelad i ett antal intervall och om förändringen inträder i något av dessa intervall ändras tillståndet i systemet. Detta tillstånd styr artefaktens output. När systemet inträder i ett visst tillstånd skickas en signal, som representerar detta tillstånd, från mjukvaran i BX-24 till Visual Basic-programmet. Detta reagerar genom att spela upp det ljud som är associerat till det tillståndet. Ljudet spelas upp med WinAmp. Ladda ner fullständig kod. « upp SLUTSATS och FRAMTIDA ARBETE Gruppen var överraskad att konceptet som hade arbetats ut fungerade i verkligheten och att det även var möjligt att förverkliga det inom den korta tiden. Då tiden var begränsad var det tyvärr inte möjligt att utföra många tester, men under presentationen visade det sig att tokOLLE faktiskt reagerar på användaren. Samtliga nivåer uppnåddes, men tokOLLE skiftade mycket snabbt mellan de olika nivåerna. Många åhörare visade ett stort intresse för tokOLLE då den faktiskt lät och blinkade väldigt mycket. Tyvärr skakade den så mycket att många skruvar lossnade och gruppen blev tvungen att åtgärda problemen. Vidare var det intressant att tokOLLE genom sitt intensiva uppträdande också stred mot många idéer inom Ubiquitous Computing som förespråkar den försvinnande datorn, jämför Calm Technology. Under presentationen fördes åsikter fram att tokOLLE inte bara kan användas som ett nöje, utan även som ett terapiredskap inom den psykiatriska vården. Gruppen hade också tankar om att implementera ett poängsystem som skulle visa hur länge användaren kan hålla sig på en viss nivå. För att riktigt accepteras av användarna är det nog nödvändigt att tokOLLE blir av med alla sina kablar. Han kan eventuellt förses med ett trådlöst nätverkskort och IP-adress precis som en vanlig dator. En annan möjlighet är vanlig ultrahögfrekvent FM-radiokommunikation på frekvenser av storleksordningen 1-10 GHz mellan bollen och GSR-sensorn. All databehandling flyttas in i bollen varför datorn inte längre behövs. GSR-sensorn måste göras mindre och bekvämare. Den kan lämpligen byggas in i klockarmbandet till ett befintligt armbandsur. Strömförsörjning till stroboskop och högtalare kan enkelt skötas med ett helkapslat 12 V motorcykelbatteri. Motorn drar betydligt mer ström, men genom att ersätta den med en med lägre effekt kan det problemet botas. En lågeffektsmotor med så hög verkningsgrad som möjligt som monteras på lämpligt sätt kan säkert ge liknande verkan på bollen som den nuvarande motorn. En väggladdare som enkelt ansluts till en kontakt på tokOLLE förser honom med tillräcklig ström. En förödande svaghet för hela konstruktionen var att flera av muttrarna skakade loss genom tokOLLE kraftiga skakningar och vibrationerna fortplantade sig genom metallskelettet. För att ta upp den energi som genererades kunde vi ha använt oss av mjukare material - t.ex. gummipackningar - som mellanlägg mellan vissa metalldelar. De vanliga muttrarna kunde vidare ha ersatts av låsmuttrar. Muttrarna kunde också ha låsts fast med lim eller gänglåsningsmedel (t.ex. Loctite). « upp MATERIAL Hårdvara » 6 aluminiumprofiler i storleken 1200x20x2 mm. Dessa är bockade i 135° med 15 cm mellanrum » Skruvar med låsmuttrar [www.clasohlson.se] » Elkablar » Megafon, behåll endast högtalaren och förstärkaren [www.teknikmagasinet.se] » 2 stroboskopslampor i olika färger [www.hobbex.se] » 1 BX-24 chip [www.basicx.com] (se kopplingsschema) » GSR-sensorn - aluminiumfolie som elektroder, resistor för att minska strömstyrkan » Elvisp, ta ut motorn » Petflaska som isolering för motorn, använd värmepistol för att forma petflaskan runt motorn » Rotationsaxel med en tyngd » 1 12 V likspänningsaggregat » 1 9 V likspänningsaggregat » 1 växelspänningsrelä » Transparent tyg för att ge tokOLLE en vackert utseende, se mått här. Mjukvara » Controller för Winamp [www.winamp.com] » BasicX Software [www.basicx.com] « upp
HOME	« BACK