Stofbøjningssensor: 8 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:31

Sy din egen stofbøjningssensor ved hjælp af ledende tråd, Velostat og neopren. Denne bøjningssensor reagerer faktisk (falder i modstand) på tryk, ikke specifikt på bøjning. Men fordi det er klemt mellem to lag neopren (temmelig robust stof), udøves der tryk under bøjning, hvilket gør det muligt at måle bøjning (vinkel) via tryk. Giver mening? Se nedenfor: Så stort set kan du bruge de fleste trykfølere til at måle bøjning, men denne finder jeg giver mig de bedste resultater (følsomhed) til måling af bøjning af menneskelige led, når den er fastgjort til kroppen. Det er følsomt nok til at registrere selv en lille bøjning og har et stort nok område til stadig at få information, når lemmerne er helt bøjede. Modstandsområdet for denne bøjningssensor afhænger meget af det indledende tryk. Ideelt set har du en modstand på over 2M ohm mellem begge kontakter, når sensoren ligger fladt og uden fastgørelse. Men dette kan variere, afhængigt af hvordan sensoren sys, og hvor stort overlapningen af de tilstødende ledende overflader er. Det er derfor, jeg vælger at sy kontakterne som diagonale sømme af ledende tråd - for at minimere overlapningen af den ledende overflade. Men kun den mindste bøjning eller berøring af fingeren vil generelt bringe modstanden ned til et par Kilo ohm, og når den er fuldstændig presset, går den ned til omkring 200 ohm. Sensoren registrerer stadig en forskel, helt ned til omtrent lige så hård som du kan trykke med fingrene. Området er ikke-lineært og bliver mindre, når modstanden falder. Denne sensor er virkelig meget enkel, let at lave og billig i forhold til at købe en. Jeg har også fundet det til at være pålideligt nok til mine behov. Jeg sælger også disse håndlavede stofbøjningssensorer via Etsy. Selvom det er meget billigere at lave din egen, vil køb af en hjælpe mig med at understøtte mine prototyper og udviklingsomkostninger >> https://www.etsy.com/shop.php?user_id=5178109 Denne neoprenbøjningssensor findes også på CNMAT ressource site, blandt andre store muligheder for at lave dine egne bøjningssensorer >> https://cnmat.berkeley.edu/category/subjects/bend_sensor For at se denne sensor i aktion skal du kigge på følgende video. Danseren har stofbøjningssensorer (det samme som denne Instructable viser) knyttet til hende: Underarms, albuer, håndled, skuldre, hofter og fødder. Der er et Bluetooth -modul på danserens ryg, der sender al sensorinformation til en computer, der derefter udløser instrumenter (LEMURs musikalske robotter) til at spille. For mere information besøg: https://kobakant.at/index.php? Menu = 2 & project = 4 Der er en anden video i slutningen af denne instruktør, der viser dig den i bærbar handling!

Trin 1: Materialer og værktøjer

MATERIALER: Materialerne, der bruges til sensoren, er dybest set billige og hylder. Der er andre steder, der sælger ledende stoffer og Velostat, men LessEMF er en bekvem mulighed for begge dele, især til forsendelse inden for Nordamerika. Velostat er mærkenavnet for de plastposer, hvor følsomme elektroniske komponenter er pakket i. Også kaldet antistatisk, ex-statisk, kulstofbaseret plast. (Så du kan også skære en af disse sorte plastikposer op, hvis du har en ved hånden. Men pas på! Ikke alle fungerer!) For at gøre sensoren fuldstændigt stof kan man i stedet bruge EeonTex ledende tekstil (www.eeonyx.com) af Velostat i plast. Eeonyx producerer og sælger normalt kun sine overtrukne tekstiler i minimum mængder på 100yds, men 7x10 inch (17,8x25,4 cm) prøver fås gratis og større prøver på 1 til 5 yards mod et minimumsgebyr pr. Yard. Den nøjagtige neopren i bruges til bøjningssensoren er: kvalitet: HTykkelse: 1, 5 mm begge sider: nylon- / polyesterjersey (standard) den ene side: grå, den anden side: neongrøn, men du kan trodsigt prøve og eksperimentere med forskellige kvaliteter og tykkelser! også med forskellige materialer. Jeg kan forestille mig, at skumgummi og lignende vil fungere. en god ting ved neopren er, at den har jersey smeltet til hver side, hvilket giver den en dejlig fornemmelse mod huden, men også gør syningen lettere, da sømme ellers river gennem det almindelige neopren. - Ledende tråd fra www.sparkfun.com se også https://cnmat.berkeley.edu/resource/conductive_thread- Neopren fra www.sedochemicals.com- Stræk ledende stof fra www.lessemf.com se også https:// cnmat. berkeley.edu/resource/stretch_conductive_fabric- Smeltbar grænseflade fra lokal stofbutik- Regelmæssig sytråd fra lokal stofbutik- Velostat ved 3M fra www.lessemf.com se også https://cnmat.berkeley.edu/resource/velostat_resistive_plastic- Maskinpoppere/ snaps fra den lokale stofbutik TOOLS:- Pen og papir- Lineal- Stof- og papirsaks- Jern- Synål- Popper-/snapmaskine (håndholdt eller hammer og enkel version)- Muligvis tænger til at løsne poppers Til tilslutning til din computer: Jeg er ikke vil gå i detaljer her, fordi denne Instructable virkelig handler mere om selve sensoren og mindre om denne forbindelse. Men hvis du har spørgsmål, send mig bare en besked. - Arduino fysisk computingsplatform fra www.sparkfun.com - Arduino -software gratis fra www.arduino.cc- Behandler programmeringsmiljø gratis fra www.processing.org - Krokodilleklip fra www.radioshack. com- En pullup eller pulldown til jorden på din Arduino, med en 10-20 K Ohm modstand- Noget ledning og loddemateriale og sådan noget

Trin 2: Lav en stencil

Fordi vi laver en bøjningssensor, giver det mening at gøre den lang, så den let kan fastgøres til, hvor bøjning skal måles.

Du behøver ikke at følge form og størrelse for denne sensor nøjagtigt. Jeg har holdt det enkelt at formidle ideen. Opret en stencil, der indeholder markering for sting, der skal løbe diagonalt. Det er godt at efterlade mindst 5 mm mellemrum mellem stingene og kanten af neopren. Efterlad 1 cm afstand mellem maskerne. Det handler om IKKE at skabe en for ledende overflade, så sensoren forbliver følsom. 4-7 diagonale sømme (afhængigt af længden af din sensor) er normalt fine. De behøver heller ikke at være lange. 1, 5 cm maks. Til denne version vil du gerne efterlade omkring 1-2 cm plads i hver ende af sensoren, så du kan vedhæfte en popper, som vil være nyttig til at forbinde den til et stofkredsløb senere.

Trin 3: Forberedelse af materialer

Når du har oprettet stencilen, skal du spore den på neopren, så du har to IDENTISKE (ikke spejlede) stykker. Brug interfacing til at smelte et lille stykke ledende stof (se fotos) til enden af hvert stykke neopren. På et stykke skal det være på den grønne side (indvendigt) og på den anden på den grå side (udvendigt). Dette er således, at senere, når sensoren er syet sammen, vender det ledende stof kun mod den ene side (dette er mere af æstetiske årsager, så det vil stadig fungere, uanset hvilken side du fusionerer det ledende stof til).

Trin 4: Syning

Nu hvor begge sider af din sensor er forberedt, skal du tråde en nål med en god mængde ledende tråd. Du kan tage det dobbelt eller enkelt. Jeg foretrækker at tage det single.

Sy i neopren bagfra/udefra (i dette tilfælde grå side). Start for enden længst væk fra plasteret af ledende stof. Sy frem og tilbage som vist på billederne. Når du når enden, sy tråden til det ledende stof. Lav mindst 6 masker for at forbinde de to. Sy dette for begge stykker neopren, med den undtagelse, at det ledende stof i en gang er på den anden side af de ledende sting. Alligevel vil du vedhæfte den ledende tråd til den ledende stofplaster med mindst 6 sømme. Grunden til at stingene på begge sider skal være identiske, er at når de ligger oven på hinanden (mod hinanden) krydser og overlapper stingene i et punkt. Dette har to fordele. For det første at det er usandsynligt, at stingene ikke kommer i linje og ikke laver nogen overlappende forbindelse. Og for det andet, at overfladen af forbindelsen ikke er for stor. Ià¢ à ¢ ‚¬à ¢  „ ¢ har fundet ud af, at hvis de ledende overflader er for store, er sensorens følsomhed ikke længere god til det, jeg vil have.

Trin 5: Lukning af sensoren

Inden sensoren lukkes, vil du gerne skære et stykke Velostat ud, der bare er en lille smule mindre end dine stykker neopren. Dette stykke Velostat går ind mellem dine to ledende sting. Og det er det, der skaber den trykfølsomme ændring i modstand. Velostat lader mere elektricitet igennem, jo hårdere du presser de to ledende lag sammen, med Velostat imellem. Jeg er ikke helt sikker på, hvorfor det er det, men jeg forestiller mig, at det er fordi, der er kulstofpartikler i Velostat, der leder elektricitet og jo mere pres på dem, jo tættere de kommer sammen, og jo bedre de leder eller noget lignende (???). Så placer stykke Velostat imellem og sy sensoren sammen som vist på billederne. Sy ikke for stramt, ellers får du et indledende tryk, som gør din sensor mindre følsom.

Trin 6: Poppers

Læs vejledningen, der fulgte med din popper -maskine. Jeg har knyttet to forskellige poppers (hun og han) til hver side af min sensor, men det er op til dig. Jeg har fastgjort den forreste del af hver popper (popper -delen) til siden med lappen af ledende stof, så begge poppers fastgøres på samme side.

Hvis du tilfældigvis begår en fejl med popperne, er det bedste værktøj til at fortryde dem en tang og klemme sammen den svagere del, som normalt er den bageste del (ofte bare en ring). Og så fiddle, indtil den løsner. Dette ødelægger dog ofte stoffet.

Trin 7: Multimetertest

Nu er din sensor færdig! Krog enten ender op til et multimeter og indstil det til at måle modstand. Hver sensor vil have et andet modstandsområde, men så længe den ikke er for lille og fungerer til dine formål, er alt godt. Sensoren jeg lavede havde følgende intervaller: Liggende fladt: 240 K Ohm Tryk med fingeren: 1 K Ohm Liggende på siden: 400 K Ohm Bent: 1, 5 K Ohm

Trin 8: Software visualisering

For at visualisere ændringen i modstand i bøjningssensoren, du lige har lavet, kan du også tilslutte den til din computer via en mikrokontroller (Arduino) og bruge en lille smule kode (Processing) til at visualisere den. For Arduino mikrokontroller kode og Processing visualisering kode se venligst her >> https://www.kobakant.at/DIY/?cat=347 Se den orange bjælke på billederne. Hvordan det er til højre på computerskærmen, når håndleddet er bøjet. Og helt til venstre når håndleddet er lige !! God fornøjelse og tak fordi du læste. Lad mig vide hvad du tænker.