Czujnik zgięcia tkaniny: 8 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:33

Używając nici przewodzącej, Velostatu i neoprenu, uszyj własny czujnik zgięcia tkaniny. Ten czujnik zgięcia faktycznie reaguje (zmniejsza opór) na nacisk, a nie na zginanie. Ale ponieważ jest umieszczony pomiędzy dwiema warstwami neoprenu (raczej wytrzymałej tkaniny), podczas zginania wywierany jest nacisk, co pozwala na pomiar zgięcia (kąta) za pomocą nacisku. Ma sens? Obejrzyj poniżej: Więc w zasadzie możesz użyć prawie każdego czujnika ciśnienia do pomiaru zgięcia, ale ten, który znalazłem, daje mi najlepsze wyniki (czułość) do pomiaru zgięcia ludzkich stawów po przymocowaniu do ciała. Jest wystarczająco czuły, aby zarejestrować nawet niewielkie zgięcie i ma wystarczająco duży zasięg, aby nadal otrzymywać informacje, gdy kończyny są w pełni zgięte. Zakres oporu tego czujnika zgięcia zależy w dużej mierze od ciśnienia początkowego. W idealnej sytuacji, gdy czujnik leży płasko i nie jest podłączony, między obydwoma stykami występuje rezystancja powyżej 2M omów. Ale może się to różnić w zależności od sposobu szycia czujnika i wielkości nakładania się sąsiednich powierzchni przewodzących. Dlatego wybieram szycie styków jako ukośne ściegi z nici przewodzącej - aby zminimalizować nakładanie się powierzchni przewodzącej. Jednak tylko najmniejsze zgięcie lub dotknięcie palcem zazwyczaj obniża opór do kilku kiloomów, a przy pełnym nacisku spada do około 200 omów. Czujnik nadal wykrywa różnicę, prawie tak mocno, jak można nacisnąć palcami. Zasięg jest nieliniowy i zmniejsza się wraz ze spadkiem oporu. Ten czujnik jest naprawdę bardzo prosty, łatwy do wykonania i tani w porównaniu do zakupu. Uważam również, że jest wystarczająco niezawodny dla moich potrzeb. Sprzedaję również te ręcznie robione czujniki zgięcia tkaniny za pośrednictwem Etsy. Chociaż wykonanie własnego jest znacznie tańsze, zakup takiego pomoże mi w sfinansowaniu kosztów prototypowania i rozwoju >>https://www.etsy.com/shop.php?user_id=5178109 Ten czujnik zgięcia neoprenu jest również dostępny w CNMAT strona zasobów, między innymi wspaniałe możliwości tworzenia własnych czujników zginania >>https://cnmat.berkeley.edu/category/subjects/bend_sensor Aby zobaczyć ten czujnik w akcji, obejrzyj poniższy film. Tancerka ma przymocowane do niej czujniki zgięcia tkaniny (takie same, jak pokazuje Instruktaż): pachy, łokcie, nadgarstki, ramiona, biodra i stopy. Na plecach tancerza znajduje się moduł Bluetooth, który przesyła wszystkie informacje z czujników do komputera, który następnie uruchamia instrumenty (muzyczne roboty LEMUR) do gry. Aby uzyskać więcej informacji, odwiedź: https://kobakant.at/index.php?menu=2&project=4 Na końcu tej instrukcji znajduje się inny film, który pokazuje, jak można go nosić!

Krok 1: Materiały i narzędzia

MATERIAŁY: Materiały użyte do wykonania czujnika są w zasadzie tanie i dostępne z półki. Istnieją inne miejsca, które sprzedają tkaniny przewodzące i Velostat, ale LessEMF jest wygodną opcją dla obu, szczególnie w przypadku wysyłki na terenie Ameryki Północnej. Velostat to nazwa marki toreb plastikowych, w które pakowane są wrażliwe elementy elektroniczne. Zwany również antystatycznym, ex-statyczny, plastik na bazie węgla. (Możesz więc również pociąć jedną z tych czarnych plastikowych toreb, jeśli masz ją pod ręką. Ale uwaga! Nie wszystkie z nich działają!) Aby czujnik był w pełni wykonany z tkaniny, można zamiast tego użyć przewodzącej tkaniny EeonTex (www.eeonyx.com) plastikowego Velostatu. Eeonyx zwykle produkuje i sprzedaje swoje tkaniny powlekane tylko w minimalnych ilościach 100 jardów, ale próbki 7x10 cali (17,8x25,4 cm) są dostępne bezpłatnie, a większe próbki od 1 do 5 jardów za minimalną opłatą za jard. Dokładny neopren i używany do czujnika zgięcia to:jakość: HSgrubość: 1, 5 mmobie strony: nylon-/poliester jersey (standard) jedna strona: szara, druga strona: neonowa zieleń, ale możesz wyzywająco poeksperymentować z różnymi jakościami i grubościami! również z różnymi materiałami. Wyobrażam sobie, że guma piankowa i tym podobne będą działać. Jedną z zalet neoprenu jest to, że ma jersey wtopiony po obu stronach, co zapewnia przyjemne uczucie na skórze, ale także ułatwia szycie, ponieważ szwy rozdzierają zwykły neopren. - Nić przewodząca z www.sparkfun.com patrz również https://cnmat.berkeley.edu/resource/conductive_thread - Neopren z www.sedochemicals.com - Elastyczna tkanina przewodząca z www.lessemf.com patrz także https://cnmat. berkeley.edu/resource/stretch_conductive_fabric- Topliwy interfejs z lokalnego sklepu z tkaninami- Zwykłe nici do szycia z lokalnego sklepu z tkaninami- Velostat firmy 3M z www.lessemf.com patrz również https://cnmat.berkeley.edu/resource/velostat_resistive_plastic- Poppery maszynowe/ zatrzaski z lokalnego sklepu z tkaninami NARZĘDZIA:- Długopis i papier- Linijka - Nożyczki do tkanin i papieru- Żelazko- Igła do szycia- Zatrzaśnik (ręczna lub młotkowa i prosta wersja)- Ewentualnie szczypce do odkręcania zatrzaskówDo podłączenia do komputera:Nie jestem zajmę się szczegółami tutaj, ponieważ ten Instruktaż jest naprawdę bardziej o samym czujniku, a mniej o tym połączeniu. Ale jeśli masz pytanie, po prostu wyślij mi wiadomość. - Fizyczna platforma obliczeniowa Arduino z www.sparkfun.com - Oprogramowanie Arduino za darmo z www.arduino.cc - Przetwarzanie środowiska programistycznego za darmo z www.processing.org - Klipy krokodyli z www.radioshack. com - Pullup lub pulldown do masy Arduino, z rezystorem 10-20 K Ohm - Trochę drutu i lutu i takie tam

Krok 2: Zrób szablon

Ponieważ robimy czujnik zgięcia, sensowne jest, aby był długi, aby można go było łatwo przymocować do miejsca, w którym powinno być mierzone zgięcie.

Nie musisz dokładnie podążać za kształtem i rozmiarem tego czujnika. Uprościłem komunikowanie pomysłu. Utwórz szablon, który zawiera oznaczenia ściegów, które powinny przebiegać po przekątnej. Dobrze jest zostawić co najmniej 5mm odstępu między szwami a krawędzią neoprenu. Zostaw 1 cm odstępu między ściegami. Chodzi o to, aby NIE tworzyć zbyt przewodzącej powierzchni, aby czujnik pozostał czuły. 4-7 ściegów ukośnych (w zależności od długości czujnika) jest zwykle w porządku. Nie muszą też być długie. maks. 1,5 cm W tej wersji warto zostawić około 1-2 cm miejsca na każdym końcu czujnika, aby można było przymocować zatrzaski, które przydadzą się później do podłączenia go do obwodu tkaniny.

Krok 3: Przygotowanie materiałów

Po utworzeniu szablonu narysuj go na neoprenie, aby uzyskać dwa identyczne (nie lustrzane) kawałki. Za pomocą interfejsu połącz mały kawałek rozciągliwej tkaniny przewodzącej (patrz zdjęcia) z końcem każdego kawałka neoprenu. Na jednym kawałku powinna znajdować się po zielonej stronie (wewnątrz), a drugiej po szarej stronie (na zewnątrz). Dzieje się tak, aby później, po zszyciu czujnika, tkanina przewodząca była zwrócona tylko w jedną stronę (jest to bardziej ze względów estetycznych, więc nadal będzie działać bez względu na to, po której stronie połączysz tkaninę przewodzącą).

Krok 4: Szycie

Teraz, gdy obie strony czujnika są przygotowane, nawlecz igłę z dużą ilością przewodzącej nici. Możesz wziąć to podwójne lub pojedyncze. Wolę brać to w pojedynkę.

Wszyj neopren od tyłu/z zewnątrz (w tym przypadku szara strona). Zacznij od końca najbardziej oddalonego od łaty tkaniny przewodzącej. Zszyj tam iz powrotem, jak pokazano na zdjęciach. Kiedy dojdziesz do końca, przyszyj nić do tkaniny przewodzącej. Wykonaj co najmniej 6 szwów, aby połączyć dwa. Wykonaj to szycie dla obu kawałków neoprenu, z tym wyjątkiem, że w jednym przypadku tkanina przewodząca znajduje się po drugiej stronie szwów przewodzących. Nadal chcesz przymocować przewodzącą nić do przewodzącej łaty tkaniny za pomocą co najmniej 6 szwów. Powodem, dla którego szwy po obu stronach muszą być identyczne, jest to, że gdy leżą jeden na drugim (naprzeciw siebie), szwy krzyżują się i zachodzą na siebie w jednym punkcie. Ma to dwie zalety. Po pierwsze, jest mało prawdopodobne, aby szwy nie były wyrównane i nie tworzyły żadnego nakładającego się połączenia. A po drugie, że powierzchnia połączenia nie jest zbyt duża. Odkryłem, że jeśli powierzchnie przewodzące są zbyt duże, czułość czujnika nie jest już odpowiednia do tego, czego chcę.

Krok 5: Zamykanie czujnika

Przed zamknięciem czujnika będziesz chciał wyciąć kawałek Velostatu, który jest tylko trochę mniejszy niż twoje kawałki neoprenu. Ten kawałek Velostatu wejdzie pomiędzy twoje dwa szwy przewodzące. I to właśnie powoduje zmianę oporu pod wpływem nacisku. Velostat przepuszcza więcej prądu, im mocniej ściskasz ze sobą dwie przewodzące warstwy, a Velostat znajduje się pomiędzy nimi. Nie jestem do końca pewien, dlaczego tak jest, ale wyobrażam sobie, że dzieje się tak dlatego, że w Velostat są cząstki węgla, które przewodzą prąd i im większy nacisk na nie, tym bliżej się zbliżają i tym lepiej przewodzą lub coś podobnego (???). Tak więc umieść kawałek Velostatu pomiędzy i zszyj czujnik tak, jak pokazano na zdjęciach. Nie szyj zbyt ciasno, w przeciwnym razie będziesz mieć początkowy nacisk, który zmniejszy czułość czujnika.

Krok 6: Poppersy

Przeczytaj instrukcję dołączoną do maszyny Popper. Dołączyłem dwa różne zatrzaski (żeński i męski) po obu stronach czujnika, ale to zależy od Ciebie. Przednią część każdego poppera (część poppera) przykleiłem do boku z łatką z tkaniny przewodzącej, tak aby oba poppery przyczepiły się po tej samej stronie.

Jeśli zdarzy ci się pomylić z poppersami, najlepszym narzędziem do ich odkręcenia są kombinerki i ściśnięcie słabszej części, która zwykle jest tylną częścią (często tylko pierścieniem). A potem skrzypnąć, aż się poluzuje. To jednak często niszczy tkaninę.

Krok 7: Test multimetru

Teraz Twój czujnik jest gotowy! Zaczep jeden koniec do multimetru i ustaw go na pomiar rezystancji. Każdy czujnik będzie miał inny zakres rezystancji, ale dopóki nie jest za mały i działa do twoich celów, wszystko jest w porządku. Wykonany przeze mnie czujnik miał następujące zakresy: Leżąc płasko: 240 K Ohm Naciskanie palcem: 1 K Ohm Leżąc na boku: 400 K Ohm Wygięty: 1,5 K Ohm

Krok 8: Wizualizacja oprogramowania

Aby zwizualizować zmianę oporu w czujniku zgięcia, który właśnie wykonałeś, możesz również podłączyć go do komputera za pomocą mikrokontrolera (Arduino) i użyć odrobiny kodu (Przetwarzanie), aby to zwizualizować. Kod mikrokontrolera Arduino i kod wizualizacji przetwarzania można znaleźć tutaj >> https://www.kobakant.at/DIY/?cat=347 Zobacz pomarańczowy pasek na zdjęciach. Jak to jest po prawej stronie ekranu komputera, gdy nadgarstek jest zgięty. A po lewej stronie, gdy nadgarstek jest wyprostowany!! Miłej zabawy i dzięki za lekturę. Powiedz mi co myślisz.