Senzor ohybu látky: 8 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:01

Ušite si pomocou vodivého vlákna, Velostatu a neoprénu vlastný snímač ohybu látky. Tento snímač ohybu v skutočnosti reaguje (zníženie odporu) na tlak, nie konkrétne na ohyb. Pretože je však vložený medzi dve vrstvy neoprénu (pomerne pevná tkanina), pri ohýbaní je vyvíjaný tlak, čo mu umožňuje merať ohyb (uhol) tlakom. Dáva zmysel? Pozrite sa nižšie: V zásade by ste teda na meranie ohybu mohli použiť takmer akýkoľvek snímač tlaku, ale tento, ktorý nájdem, mi dáva najlepšie výsledky (citlivosť) na meranie ohybu ľudských kĺbov, keď sú pripevnené k telu. Je dostatočne citlivý na to, aby zaregistroval aj mierny ohyb, a má dostatočne veľký rozsah na to, aby stále získal informácie, keď sú končatiny úplne pokrčené. Rozsah odporu tohto senzora ohybu závisí veľa od počiatočného tlaku. V ideálnom prípade máte medzi oboma kontaktmi odpor vyšší ako 2 M ohm, keď snímač leží plocho a nepripojený. To sa však môže líšiť v závislosti od toho, ako je snímač ušitý a ako veľké sú prekrývanie susedných vodivých povrchov. Preto som sa rozhodol ušiť kontakty ako diagonálne stehy vodivých nití - aby sa minimalizovalo prekrývanie vodivého povrchu. Ale iba najmenší ohyb alebo dotyk prsta všeobecne zníži odpor na niekoľko K ohmov a pri plnom tlaku klesne na približne 200 ohmov. Senzor stále detekuje rozdiel, zhruba až tak tvrdo, ako môžete stlačiť prstami. Rozsah je nelineárny a zmenšuje sa s poklesom odporu. Tento snímač je v porovnaní s kúpou skutočne veľmi jednoduchý, ľahko vyrobiteľný a lacný. Tiež som zistil, že je dostatočne spoľahlivý pre moje potreby. Tiež predávam tieto ručne vyrábané textilné snímače ohybu prostredníctvom Etsy. Napriek tomu, že výroba vlastného je oveľa lacnejšia, jeho kúpa mi pomôže podporiť náklady na prototypovanie a vývoj >> https://www.etsy.com/shop.php?user_id=5178109 Tento neoprénový snímač ohybu je k dispozícii aj na CNMAT zdrojová stránka, okrem iných skvelých možností na výrobu vlastných senzorov ohybu >> https://cnmat.berkeley.edu/category/subjects/bend_sensor Ak chcete vidieť tento senzor v prevádzke, pozrite sa na nasledujúce video. Tanečnica má k sebe pripevnené snímače ohybu látky (rovnaké ako ukazuje tento návod): podpazušie, lakte, zápästia, ramená, boky a chodidlá. Na zadnej strane tanečníka je modul Bluetooth, ktorý prenáša všetky informácie zo senzorov do počítača, ktorý potom spustí hru nástrojov (hudobných robotov LEMUR). Pre viac informácií navštívte: https://kobakant.at/index.php? Menu = 2 & project = 4 Na konci tohto Instructable je ďalšie video, ktoré vám to ukazuje v nositeľnej akcii!

Krok 1: Materiály a nástroje

MATERIÁLY: Materiály použité na senzor sú v zásade lacné a bežne dostupné. Existujú aj iné miesta, kde sa predávajú vodivé textílie a Velostat, ale LessEMF je výhodná voľba pre obe, najmä pre prepravu v rámci Severnej Ameriky. Velostat je obchodná značka pre plastové vrecká, v ktorých sú zabalené citlivé elektronické súčiastky. Tiež sa nazýva antistatické, ex-statický, plast na báze uhlíka. (Môžete teda tiež rozrezať jednu z týchto čiernych plastových tašiek, ak ju máte poruke. Ale pozor! Nie všetky z nich fungujú!) Na to, aby bol senzor plne textilný, môžete namiesto neho použiť vodivý textil EeonTex (www.eeonyx.com) plastového Velostatu. Spoločnosť Eeonyx bežne vyrába a predáva svoje poťahované textílie v minimálnom množstve 100 yardov, ale vzorky s rozmermi 17,8 x 25,4 cm (7 x 10 palcov) sú k dispozícii bezplatne a väčšie vzorky s veľkosťou 1 až 5 yardov za minimálny poplatok za yard. Presný neoprén i použitý pre snímač ohybu je: kvalita: H hrúbka: 1, 5 mm obidve strany: nylon- / polyesterj Jersey (štandard) jedna strana: šedá, druhá strana: neónová zelená, ale môžete vzdorne skúšať a experimentovať s rôznymi vlastnosťami a hrúbkami! aj s rôznymi materiálmi. Viem si predstaviť, že penová guma a podobné výrobky budú fungovať. Jednou z dobrých vecí na neopréne je, že má na oboch stranách zrastený dres, vďaka ktorému je príjemný na dotyk, ale tiež uľahčuje šitie, pretože stehy inak prechádzajú obyčajným neoprénom. - Vodivé vlákno z www.sparkfun.com nájdete tiež na adrese https://cnmat.berkeley.edu/resource/conductive_thread- Neoprén z www.sedochemicals.com- Stretch vodivé textílie z www.lessemf.com nájdete aj na https:// cnmat. berkeley.edu/resource/stretch_conductive_fabric- Taviteľné rozhranie z miestneho obchodu s tkaninami- Bežné šijacie nite z miestneho obchodu s tkaninami- Velostat od 3M z www.lessemf.com nájdete aj na https://cnmat.berkeley.edu/resource/velostat_resistive_plastic- strojové poppers/ chňapky z miestneho obchodu s látkami NÁSTROJE:- Pero a papier- Pravítko- Nožnice na textil a papier- Žehlička- Šijacia ihla- Stroj na cvakanie/cvakanie (ručné alebo kladivo a jednoduchá verzia)- Možné kliešte na odopínanie popperov Na pripojenie k počítaču: nie som pôjde do detailov tu, pretože tento Instructable je skutočne viac o samotnom senzore a menej o tomto spojení. Ale ak máte otázku, pošlite mi správu. - Fyzická výpočtová platforma Arduino z www.sparkfun.com - Softvér Arduino bezplatne z www.arduino.cc - Prostredie programovacieho spracovania bez www.processing.org - Krokodílové klipy z www.radioshack. com- Pullup alebo pulldown na zem vášho Arduina, s odporom 10-20 K Ohm- Nejaký drôt a spájka a podobne

Krok 2: Vytvorte šablónu

Pretože vyrábame snímač ohybu, dáva zmysel predĺžiť ho tak, aby sa dal ľahko pripevniť na miesto, kde by sa malo merať ohyb.

Pri tomto senzore nemusíte presne sledovať tvar a veľkosť. Zjednodušil som komunikáciu tejto myšlienky. Vytvorte šablónu, ktorá obsahuje označenie stehov, ktoré by mali prebiehať diagonálne. Medzi stehmi a okrajom neoprénu je dobré nechať aspoň 5 mm medzeru. Medzi stehmi ponechajte 1 cm medzeru. Ide o NEVYTVÁRANIE príliš vodivého povrchu, aby senzor zostal citlivý. 4-7 diagonálnych stehov (v závislosti od dĺžky senzora) je v poriadku. Tiež nemusia byť dlhé. 1,5 cm max. V tejto verzii budete chcieť na každom konci senzora nechať asi 1 až 2 cm priestoru, aby ste mohli pripojiť popper, ktorý bude užitočný pri neskoršom zapojení do textilného obvodu.

Krok 3: Príprava materiálov

Akonáhle vytvoríte šablónu, vystopujte ju na neoprén, aby ste mali dva IDENTICKÉ (nie zrkadlové) kusy. Pomocou prepojenia spojte na konci každého kusu neoprénu malý kúsok strečovej vodivej látky (pozri fotografie). Na jednom kuse by mal byť na zelenej strane (vnútri) a na druhej na sivej strane (zvonku). Je to tak, že neskôr, keď je senzor zošitý, vodivá tkanina smeruje iba k jednej strane (je to skôr z estetických dôvodov, takže bude fungovať bez ohľadu na to, na ktorú stranu vodivú tkaninu spojíte).

Krok 4: Šitie

Teraz, keď sú obe strany senzora pripravené, navlečte ihlu s dobrým množstvom vodivej nite. Môžete to vziať dvojité alebo jednolôžkové. Radšej to beriem single.

Zašívajte neoprén zo zadnej/vonkajšej strany (v tomto prípade sivej strany). Začnite na konci, ktorý je najviac vzdialený od náplasti vodivej tkaniny. Šite tam a späť, ako je znázornené na fotografiách. Keď sa dostanete na koniec, prišite niť k vodivej tkanine. Na prepojenie týchto dvoch stehov urobte najmenej 6 stehov. Vykonajte toto šitie pre oba kusy neoprénu, s výnimkou toho, že v jednom prípade je vodivá tkanina na druhej strane vodivých stehov. Napriek tomu chcete vodivú niť pripojiť k náplasti z vodivých tkanín najmenej 6 stehmi. Dôvod, prečo musia byť stehy na oboch stranách identické, je ten, že keď ležia na sebe (tvárou k sebe), stehy sa krížia a prekrývajú v jednom bode. To má dve výhody. Po prvé, je nepravdepodobné, že by sa stehy nezrovnali a nevytvorili žiadne prekrývajúce sa spojenie. A za druhé, že povrch pripojenia nie je príliš veľký. Zistil som, že ak sú vodivé povrchy príliš veľké, citlivosť snímača už nie je dobrá pre to, čo chcem.

Krok 5: Zatvorenie senzora

Pred zatvorením senzora budete chcieť odrezať kúsok Velostatu, ktorý je o niečo menší ako vaše kúsky neoprénu. Tento kúsok Velostatu pôjde medzi vaše dva vodivé stehy. A práve to spôsobuje zmenu odporu citlivú na tlak. Velostat prepúšťa viac elektriny, čím ťažšie pritlačíte obe vodivé vrstvy k sebe, pričom Velostat je medzi nimi. Nie som si úplne istý, prečo je to tak, ale domnievam sa, že je to kvôli tomu, že vo Velostate sú uhlíkové častice, ktoré vedú elektrický prúd a čím väčší tlak na ne príde, tým bližšie sa k sebe dostanú a tým lepšie sa budú správať alebo niečo podobné (???). Takže umiestnite kus Velostatu medzi ne a prišite snímač k sebe, ako je znázornené na obrázkoch. Nešite príliš tesne, inak budete mať počiatočný tlak, vďaka ktorému bude váš senzor menej citlivý.

Krok 6: Poppers

Prečítajte si pokyny dodané s vašim strojom na popper. Na obidve strany senzora som pripevnil dva rôzne poppery (ženské a mužské), ale je to na vás. Prednú časť každého poppera (popperovú časť) som pripevnil k boku pomocou náplasti z vodivej látky, aby sa oba poppery pripevnili na rovnakú stranu.

Ak náhodou urobíte chybu s poppermi, najlepším nástrojom na ich odstránenie je pár klieští a stlačenie slabšej časti, ktorou je normálne zadná časť (často iba prsteň). A potom pohrávajte, kým sa neuvoľní. To však často tkaninu ničí.

Krok 7: Test multimetra

Teraz je váš snímač hotový! Háčik buď zakončite multimetrom a nastavte ho na meranie odporu. Každý snímač bude mať iný rozsah odporu, ale pokiaľ nie je príliš malý a funguje na vaše účely, je všetko v poriadku. Senzor, ktorý som vyrobil, mal nasledujúce rozsahy: Ležať naplocho: 240 K Ohm Lisovať prstom: 1 K Ohm Ležať na boku: 400 K Ohm Ohyb: 1, 5 K Ohm

Krok 8: Vizualizácia softvéru

Ak chcete vizualizovať zmenu odporu v senzore ohybu, ktorý ste práve urobili, môžete ho tiež pripojiť k počítaču prostredníctvom mikrokontroléra (Arduino) a použiť na jeho zobrazenie trochu kódu (spracovanie). Kód mikrokontroléra Arduino a kód vizualizácie spracovania nájdete tu >> https://www.kobakant.at/DIY/?cat=347 Pozrite si oranžový pruh na obrázkoch. Ako je to na pravej strane obrazovky počítača, keď je zápästie ohnuté. A úplne vľavo, keď je zápästie rovné !! Bavte sa a ďakujem za čítanie. Daj mi vedieť čo si myslíš.