MoodMate

Ideenfindung

Unser Interesse am Thema „Emotionen“ entstand aus dem Wunsch, die menschlichen Gefühle besser zu verstehen und zu erforschen. Wir waren beeindruckt von den Möglichkeiten, die moderne Technologie bietet, um Emotionen zu messen und zu analysieren.

Eines Tages entdeckten wir Projekte mit dem Arduino, die uns sehr faszinierten. Diese Projekte zeigten uns, wie man einfache elektronische Geräte bauen kann, die Ähnlichkeiten zu medizinischen Geräten haben, wie zum Beispiel ein Lügendetektor oder eine selbstgebaute Herzfrequenz-Smartwatch.

Diese Projekte führten uns zu dem Gedanken, dass es möglich sein könnte, Emotionen mit technologischen Mitteln zu messen und zu überwachen. Wir waren begeistert von der Vorstellung, dass man einen Lügendetektor bauen kann, der die körperlichen Veränderungen misst, die bei einer Lüge auftreten, oder dass man eine Smartwatch bauen kann, die die Herzfrequenz misst, um Stress und Angst zu erkennen.

Wir begannen uns intensiv mit dem Thema „Emotionen“ und den Möglichkeiten, diese mit Technologie zu erfassen, auseinanderzusetzen.

Grundgedanke

Der Grundgedanke hinter MoodMate war es, einen funktionierenden Prototyp zu entwickeln, der es Menschen, die Schwierigkeiten haben, ihre Emotionen zu teilen, erleichtert. MoodMate sollte eine Art von Kommunikation ermöglichen, bei der man keine Angst haben muss, sich während eines Gesprächs zu versprechen, oder bereuen muss, eine bestimmte Nachricht gesendet zu haben, die man nicht mehr löschen kann.
Wir waren uns bewusst, dass die Emotionserkennung nicht perfekt sein würde und die Genauigkeit nicht 100 % erreichen würde, aber wir sahen dies als Chance, eine realistische Idee für ein Produkt umzusetzen.
MoodMate bietet eine einfache und praktische Möglichkeit, Emotionen auszudrücken, ohne dass man Angst haben muss, Fehler zu machen oder Nachrichten nicht mehr löschen zu können. Wir glauben, dass MoodMate ein innovatives Werkzeug ist, das Menschen hilft, ihre Emotionen auszudrücken und zu kommunizieren.
Es bietet eine neue Art der Verbindung, bei der man sich verstanden fühlt und die Chance hat, seine Gedanken und Gefühle ohne Angst oder Scham auszudrücken. Wir hoffen, dass MoodMate eine positive Wirkung auf die Art und Weise hat, wie Menschen ihre Emotionen teilen und miteinander kommunizieren.

Emotionen

Es war ein langer und komplexer Prozess, aber am Ende haben wir es geschafft, die vielen Emotionen auf 4 Grundemotionen zu reduzieren. Es ist jedoch wichtig zu erwähnen, dass dies nicht die einzigen Emotionen sind, die ein Mensch empfinden kann. Es gibt viele andere Emotionen, wie Wut, Überraschung, Ekel, Scham usw., aber wir haben uns auf die 4 Grundemotionen konzentriert, um eine solide Basis für unser Projekt zu schaffen.

Mit mehr als 4 Emotionen wären die Ergebnisse noch ungenauer geworden. Um diese vier Emotionen zu erkennen, haben wir verschiedene physiologische Signale wie den Herzschlag, die Körpertemperatur und die galvanische Hautreaktion gemessen. Wieso wir genau diese 3 physiologischen Signale gewählt haben und wie sie helfen unserer 4 Grundemotionen zu erkennen steht im Absatz „Sensoren und Ausgabe“. Und wie diese Sensordaten dann weiter bearbeitet werden, steht im Text „Datentabelle“.

Es ist wichtig zu erwähnen, dass unser Projekt nur ein kleiner Schritt in Richtung Verständnis von Emotionen ist. Es ist noch viel zu lernen und zu verbessern, aber wir hoffen, dass es in der Zukunft zu einer besseren Erkennung und Verständnis von Emotionen kommen wird.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Emotionen sehr komplex und vielfältig sind, aber dass es möglich ist, sie auf einige Grundemotionen zu reduzieren. Durch die Verwendung von physiologischen Signalen und einer gründlichen Analyse haben wir einen guten Ansatz gefunden, um Emotionen zu erkennen.

Sensoren und Ausgabe

Wir haben uns entschieden, den GY-906 Sensor, den GRV Heart Rate2 und den GRV GSR Sensor zu verwenden, um die wichtigsten Vitalwerte des menschlichen Körpers zu messen, um die Emotionen des Probanden zu berechnen und anzuzeigen. Diese Sensoren wurden ausgewählt, da sie einfach zu verwenden und genau sind.

Der GY-906 Sensor ist ein Infrarot-Thermometer, das die Körpertemperatur des Probanden misst. Diese Messung wird verwendet, um Stress oder Anspannung zu identifizieren, da ein Anstieg der Körpertemperatur ein Anzeichen für Stress oder Anspannung sein kann.

Der GRV Heart Rate2 ist ein Pulsmesser, der die Herzfrequenz des Probanden misst. Die Herzfrequenz ist ein wichtiger Indikator für die Emotionen einer Person, da sie sich ändern kann, wenn die Person gestresst, aufgeregt oder ängstlich ist.

Der GRV GSR Sensor misst die Hautleitfähigkeit, die ein Indikator für die körperliche Reaktion auf Stress und Emotionen ist. Wenn eine Person gestresst oder aufgeregt ist, kann sich die Hautleitfähigkeit erhöhen, was von dem Sensor gemessen werden kann.

Um die Emotionen des Probanden zu berechnen, werden die Messdaten von den drei Sensoren analysiert und verwendet, um eine Emotionsbewertung zu berechnen. Diese Bewertung wird dann verwendet, um die Farbe der 4 RGB-LEDs zu bestimmen, die eine visuelle Darstellung der Emotionen bieten.

Das 16x2 Display-Modul 1602 wird verwendet, um die gemessenen Vitalwerte und die berechneten Emotionen anzuzeigen. Dieses Display ist einfach zu verwenden und hat eine große Sichtbarkeit.
Wir haben uns nicht für andere Sensoren entschieden, da sie entweder zu teuer waren, nicht genau genug oder nicht für den Einsatz in diesem Kontext geeignet.

Datentabelle

Emotionen haben einen direkten Einfluss auf die Herzfrequenz. Normalerweise schlägt das Herz zwischen 60 und 100 Mal pro Minute, was im normalen Bereich des menschlichen Herzschlags liegt. Positive Emotionen wie Freude und Glück können die Herzfrequenz erhöhen, während negative Emotionen wie Angst und Stress sie noch stärker beeinflussen können. Wenn eine Person unter Stress oder Angst steht, reagiert ihr Körper mit der Ausschüttung von Stresshormonen wie Adrenalin und Noradrenalin, was zu einer Erhöhung der Herzfrequenz führt. Auch Trauer kann eine erhöhte Herzfrequenz verursachen.

Bei der Körpertemperatur haben wir uns auf den normalen Bereich für junge Erwachsene von 36°C bis 37,5°C konzentriert. Positive Emotionen können eine geringfügige Erhöhung der Körpertemperatur hervorrufen, negative Emotionen hingegen eine geringfügige Abnahme.

Stress ist ein weiterer wichtiger Faktor, der die Vitalwerte einer Person beeinflusst. Wenn eine Person gestresst ist, schüttet ihr Körper Stresshormone wie Cortisol, Adrenalin und Noradrenalin aus. Dies führt zu einer Erhöhung der Herzfrequenz und des Hautwiderstands. Psychologischer Stress kann den Herzschlag einer Person beschleunigen, während Trauernde eine erhöhte Herzfrequenz aufweisen können.

Prototyp Design

Der Aufbau begann mit der Erstellung von Skizzen für die Eingabe und Ausgabe. Hierbei haben wir überlegt, wie wir die Sensoren an das 16x2 Display und die 4 RGB LED’s anschließen können. Anschließend haben wir mit einer Software für Vektorgrafiken (SVG) eine Box in Makercase erstellt, die als Gehäuse für die Technik dienen sollte.

Die Box wurde anschließend auf einem Laser-Cutter gelasert, um die genauen Konturen zu erhalten. Bevor wir die Sensoren einbauten, skizzierten wir auf den Teilen, wo diese hinkommen sollten. Anschließend wurde die Box erneut gelasert, um die genauen Aussparungen für die Sensoren zu erhalten.

Um die Box ansprechender zu gestalten, sprühten wir sie mit einer weißen Sprühfarbe an. Dies gab ihr einen sauberen und professionellen Look. Anschließend bauten wir die Technik in die Box ein.

Die Box wurde anschließend auf einem Laser-Cutter gelasert, um die genauen Konturen zu erhalten. Bevor wir die Sensoren einbauten, skizzierten wir auf den Teilen, wo diese hinkommen sollten. Anschließend wurde die Box erneut gelasert, um die genauen Aussparungen für die Sensoren zu erhalten.

Um die Box ansprechender zu gestalten, sprühten wir sie mit einer weißen Sprühfarbe an. Dies gab ihr einen sauberen und professionellen Look. Anschließend bauten wir die Technik in die Box ein.

Challenges

Eines unserer Aufgaben war die Genauigkeit der Sensoren. Wir mussten sicherstellen, dass sie richtig funktionieren und genaue Messwerte liefern. Dies war eine Herausforderung, da wir auch hier verschiedene Meinungen und Ansichten hatten und einige Sensoren bessere Ergebnisse lieferten als andere. Schließlich mussten wir uns auch mit dem Empfangen und Senden von Daten vom gleichen Gerät beschäftigen. Hier gab es Probleme, die wir bis zum Ende nicht lösen konnten (haben jedoch starke Vermutungen) weshalb wir uns für ein Ausgabegerät und für ein Eingabegerät entschieden haben. Insgesamt war das Projekt voller Herausforderungen, die wir nicht alle meistern konnten, aber aus den Fehlern und den Problemen, die wir gelöst haben, konnten wir viel mitnehmen und lernen.

Learning

Wir haben während dem Unterricht und Projekt viel dazugelernt. Unsere Programmierfähigkeiten haben sich vertieft und wir haben gelernt, wie man MQTT zur Kommunikation einsetzt. Wir haben unzählige Erfahrungen mit Arduinos und Sensoren gesammelt. Löten und Laserarbeiten gehören jetzt auch zu unseren Fähigkeiten. Unser Wissen und Fähigkeiten haben sich enorm erweitert und wir sind begeistert von dem, was wir alles lernen durften.

Ziele

Unsere Ziele für die Zukunft sind klar definiert: Wir wollen mehr Zeit in die Ideenfindung investieren, früher mit dem physischen Prozess unseres Projekts beginnen, um früheres Feedback zu erhalten und somit mehr Iterationen durchführen zu können. Außerdem werden wir mehr Rat im Unterricht einholen, um noch mehr Feedback zu erhalten. Und schließlich werden wir mehr eigene Teile bauen, da es oft billiger und schneller ist.