Senzor ohybu látky: 8 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:24

Pomocí vodivého vlákna, Velostatu a neoprenu ušijte vlastní senzor ohybu látky. Tento snímač ohybu ve skutečnosti reaguje (snižuje odpor) na tlak, nikoli konkrétně na ohyb. Ale protože je vložen mezi dvě vrstvy neoprenu (poměrně pevná tkanina), při ohýbání je vyvíjen tlak, což umožňuje člověku měřit ohyb (úhel) tlakem. Dávat smysl? Sledujte níže: V zásadě byste tedy k měření ohybu mohli použít téměř jakýkoli tlakový senzor, ale tento, který jsem našel, mi dává nejlepší výsledky (citlivost) pro měření ohybu lidských kloubů, když je připevněn k tělu. Je dostatečně citlivý na to, aby zaznamenal i mírný ohyb, a má dostatečně velký rozsah, aby stále získal informace, když jsou končetiny plně pokrčené. Rozsah odporu tohoto snímače ohybu závisí hodně na počátečním tlaku. V ideálním případě máte mezi oběma kontakty odpor přes 2 M ohm, když senzor leží rovně a nepřipevněný. To se ale může lišit v závislosti na tom, jak je snímač ušitý a jak velké jsou překrytí sousedních vodivých ploch. To je důvod, proč jsem se rozhodl šít kontakty jako diagonální stehy vodivé nitě - aby se minimalizovalo překrývání vodivé plochy. Ale pouze sebemenší ohyb nebo dotek prstu obecně sníží odpor na několik Kilo ohmů a při plném tlaku klesne na přibližně 200 ohmů. Senzor stále detekuje rozdíl, přibližně až tak tvrdě, jak můžete stisknout prsty. Rozsah je nelineární a zmenšuje se s poklesem odporu. Tento snímač je opravdu velmi jednoduchý, snadno vyrobitelný a levný ve srovnání s jeho koupí. Také jsem zjistil, že je dostatečně spolehlivý pro mé potřeby. Prodávám také tyto ručně vyráběné látkové snímače ohybu prostřednictvím Etsy. I když je mnohem levnější vyrobit si vlastní, nákup jednoho mi pomůže podpořit náklady na prototypování a vývoj >> https://www.etsy.com/shop.php?user_id=5178109 Tento neoprenový snímač ohybu je také součástí CNMAT zdrojová stránka, mimo jiné skvělé možnosti pro výrobu vlastních snímačů ohybu >> https://cnmat.berkeley.edu/category/subjects/bend_sensor Chcete -li vidět tento senzor v akci, podívejte se na následující video. Tanečnice má k sobě připevněné senzory ohybu látky (stejné jako ukazuje tento Instructable): podpaží, lokty, zápěstí, ramena, boky a chodidla. Na zádech tanečníka je modul Bluetooth, který přenáší všechny informace ze senzoru do počítače, který poté spouští hrát nástroje (hudební roboti LEMUR). Pro více informací navštivte: https://kobakant.at/index.php? Menu = 2 & project = 4 Na konci tohoto Instructable je další video, které vám to ukáže v nositelné akci!

Krok 1: Materiály a nástroje

MATERIÁLY: Materiály použité pro senzor jsou v zásadě levné a běžně dostupné. Existují i další místa, kde se prodávají vodivé látky a Velostat, ale LessEMF je výhodná volba pro oba, zejména pro přepravu v Severní Americe. Velostat je obchodní značka pro plastové sáčky, ve kterých jsou zabaleny citlivé elektronické součástky. Také se nazývá antistatické, ex-statický, plast na bázi uhlíku. (Můžete tedy také jeden z těchto černých plastových sáčků rozřezat, pokud jej máte po ruce. Ale pozor! Ne všechny fungují!) Aby byl senzor plně látkový, lze místo něj použít vodivý textil EeonTex (www.eeonyx.com) plastového Velostatu. Společnost Eeonyx běžně vyrábí a prodává své potažené textilie v minimálním množství 100 yardů, ale vzorky o rozměrech 17,8 x 25,4 cm (7 x 10 palců) jsou k dispozici zdarma a větší vzorky o velikosti 1 až 5 yardů za minimální poplatek za yard. pro snímač ohybu se používá: kvalita: Tloušťka: 1, 5 mm obě strany: nylon- / polyesterj Jersey (standardní) jedna strana: šedá, druhá strana: neonová zelená, ale můžete vzdorně zkoušet a experimentovat s různými vlastnostmi a tloušťkami! také s různými materiály. Dokážu si představit, že bude fungovat pěnová guma a podobné. Jedna dobrá věc na neoprenu je, že má žerzej srostlý na obě strany, což mu dodává příjemný pocit na kůži, ale také usnadňuje šití, protože stehy jinak procházejí prostým neoprenem. - Vodivé vlákno z www.sparkfun.com také viz https://cnmat.berkeley.edu/resource/conductive_thread- Neopren z www.sedochemicals.com- Stretch vodivá tkanina z www.lessemf.com také viz https:// cnmat. berkeley.edu/resource/stretch_conductive_fabric- Tavitelné rozhraní z místního obchodu s látkami- Pravidelné šicí nitě z místního obchodu s látkami- Velostat od 3M z www.lessemf.com také viz https://cnmat.berkeley.edu/resource/velostat_resistive_plastic- Strojní poppers/ patentky z místního obchodu s tkaninami NÁSTROJE:- Pero a papír- Pravítko- Nůžky na textil a papír- Žehlička- Šicí jehla- Popper/cvakací stroj (ruční nebo kladivo a jednoduchá verze)- Možné kleště pro odepínání poppers Pro připojení k počítači: Nejsem půjde do detailů zde, protože tento Instructable je opravdu více o samotném senzoru a méně o tomto připojení. Ale pokud máte dotaz, pošlete mi zprávu. - Fyzická výpočetní platforma Arduino z www.sparkfun.com - Software Arduino zdarma z www.arduino.cc - Prostředí pro programování zpracování zdarma z www.processing.org - Krokodýlí klipy z www.radioshack. com- Pullup nebo pulldown na zem vašeho Arduina, s odporem 10-20 K Ohm- nějaký drát a pájka a tak

Krok 2: Vytvořte šablonu

Protože vyrábíme snímač ohybu, má smysl prodloužit ho tak, aby jej bylo možné snadno připevnit k místu, kde by se mělo měřit ohyb.

U tohoto senzoru nemusíte přesně sledovat tvar a velikost. Usnadnil jsem sdělování myšlenky. Vytvořte šablonu, která obsahuje označení pro stehy, které by měly probíhat diagonálně. Mezi stehy a okrajem neoprenu je dobré nechat alespoň 5 mm mezeru. Mezi stehy nechte 1 cm mezeru. Jde o NEVYTVÁŘENÍ příliš vodivého povrchu, aby senzor zůstal citlivý. 4-7 diagonálních stehů (v závislosti na délce vašeho senzoru) je normálně v pořádku. Také nemusí být dlouhé. 1, 5 cm max. U této verze budete chtít na každém konci senzoru ponechat asi 1 až 2 cm prostoru, abyste mohli připojit popper, který se vám bude hodit pro pozdější připojení k textilnímu okruhu.

Krok 3: Příprava materiálů

Jakmile vytvoříte šablonu, vystopujte ji na neopren, abyste získali dva IDENTICKÉ (ne zrcadlové) kusy. Pomocí propojení spojte malý kousek pružné vodivé látky (viz fotografie) na konec každého kusu neoprenu. Na jednom kousku by měl být na zelené straně (uvnitř) a na druhé na šedé straně (venku). Důvodem je, že později, když je senzor sešitý, vodivá tkanina směřuje pouze k jedné straně (je to spíše z estetických důvodů, takže bude stále fungovat bez ohledu na to, na kterou stranu vodivou látku spojíte).

Krok 4: Šití

Nyní, když jsou připraveny obě strany senzoru, navlékněte jehlu dostatečným množstvím vodivé nitě. Můžete to vzít dvakrát nebo jeden. Raději to beru single.

Šijte do neoprenu ze zadní/vnější strany (v tomto případě šedá strana). Začněte na konci, který je nejvíce vzdálen od kousku vodivé látky. Šijte tam a zpět, jak je znázorněno na fotografiích. Když dosáhnete konce, přišijte nit k vodivé tkanině. Pro spojení obou proveďte alespoň 6 stehů. Proveďte toto šití pro oba kusy neoprenu, s výjimkou toho, že v jednom případě je vodivá tkanina na druhé straně vodivých stehů. Přesto chcete vodivou nit připevnit k náplasti z vodivé látky alespoň 6 stehy. Důvod, proč musí být stehy na obou stranách stejné, je ten, že když leží na sobě (tváří k sobě), stehy se kříží a překrývají v jednom bodě. To má dvě výhody. Nejprve je nepravděpodobné, že by se stehy nesrovnaly a nevytvářely žádné překrývající se spojení. A za druhé, že povrch připojení není příliš velký. Zjistil jsem, že pokud jsou vodivé povrchy příliš velké, citlivost senzoru již není dobrá pro to, co chci.

Krok 5: Zavření senzoru

Před zavřením senzoru budete chtít odříznout kousek Velostatu, který je jen o málo menší než vaše kousky neoprenu. Tento kousek Velostatu půjde mezi vaše dva vodivé stehy. A právě to vytváří změnu odporu citlivou na tlak. Velostat propouští více elektřiny, čím silněji přitlačíte obě vodivé vrstvy k sobě, přičemž Velostat je mezi nimi. Nejsem si úplně jistý, proč to přesně je, ale domnívám se, že je to proto, že ve Velostatu jsou částice uhlíku, které vedou elektřinu a čím větší tlak na ně, tím blíže se k sobě dostanou a tím lépe se chovají nebo něco podobného (???). Umístěte kus Velostatu mezi ně a sešijte snímač dohromady, jak je znázorněno na obrázcích. Nešijte příliš těsně, jinak budete mít počáteční tlak, díky kterému bude váš senzor méně citlivý.

Krok 6: Poppers

Přečtěte si pokyny dodané s vaším strojem na popper. Na obě strany senzoru jsem připojil dva různé poppery (ženy a muže), ale to je na vás. Přední část každého popperu (popperová část) jsem připevnil na stranu náplastí z vodivé látky, takže se oba poppery připevňují na stejnou stranu.

Pokud náhodou uděláte chybu s poppery, nejlepším nástrojem k jejich odstranění je pár kleští a sevření slabší části, což je obvykle zadní část (často jen prsten). A pak si pohrávejte, dokud se neuvolní. To však často látku ničí.

Krok 7: Test multimetru

Nyní je váš senzor hotový! Buď zavěste na multimetr a nastavte jej na měření odporu. Každý senzor bude mít jiný rozsah odporu, ale pokud není příliš malý a funguje pro vaše účely, je vše v pořádku. Senzor, který jsem vyrobil, měl následující rozsahy: Ležel naplocho: 240 K Ohm Lisování prstem: 1 K Ohm Ležení na boku: 400 K Ohm Ohyb: 1, 5 K Ohm

Krok 8: Vizualizace softwaru

Chcete -li zobrazit změnu odporu v senzoru ohybu, který jste právě vytvořili, můžete jej také připojit k počítači pomocí mikrokontroléru (Arduino) a použít trochu kódu (zpracování) k jeho vizualizaci. Kód mikrokontroléru Arduino a kód vizualizace zpracování naleznete zde >> https://www.kobakant.at/DIY/?cat=347 Viz oranžový pruh na obrázcích. Jak je to na pravé straně obrazovky počítače, když je zápěstí ohnuté. A úplně vlevo, když je zápěstí rovné !! Bavte se a díky za čtení. Dej mi vědět, co si myslíš.