Pad giocosi sensibili alla pressione (per parchi giochi digitali e altro): 11 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Questo è un Instructable per mostrarti come creare un pad sensibile alla pressione, che può essere utilizzato per creare giocattoli o giochi digitali. Può essere utilizzato come un resistore sensibile alla forza su larga scala e, sebbene giocoso, potrebbe essere utilizzato per progetti più seri per esplorare interfacce utente più piccole di tutti i tipi che richiedono un tocco leggero della mano, alla forza di un corpo seduto, ad una fermata dai tuoi piedi! Potrebbe creare qualsiasi cosa, da un allarme antifurto a un gioco di ballo! La tecnologia: Velostat e Metal Foil sono combinati per creare un pad sottile che cambia la resistenza alla pressione. Quello che fai con esso dipende da te!

Questa soluzione di pad a pressione in realtà è iniziata con il desiderio di un bambino, Josh, di 8 anni, di giocare con i suoi amici nel parco giochi. Josh è cieco, a causa di una condizione chiamata malattia di Norrie. Il suo viaggio è stato catturato nel documentario della BBC, The Big Life Fix, dove io e un altro designer, Ruby Steel, abbiamo avuto il compito di rendere il parco giochi non solo più accessibile a Josh, ma, se possibile, di creare giochi in cui la vista non fosse l'unica definire l'interazione.

Dopo alcune idee piuttosto non convenzionali - che vanno da Fiducial retroriflettenti IR, a BLE Beacons - alla fine abbiamo optato per una soluzione più semplice di creare un "Parco giochi digitale" - con questo volevamo dire che volevamo creare un intero parco giochi che fosse un po' come il vecchio Game pad Dance, Dance, Revolution - dove se calpesti un pad, emetterebbe un suono… se calpesti una sequenza speciale di pad, allora il gioco alternativo verrebbe sbloccato. Penso che ci sia qualcosa di interessante nel prendere un'idea come questa e *farla esplodere* in scala! (Eppure funzionerebbe anche come un piccolo gioco.)

In primo luogo, la tecnologia funzionava come un espediente divertente per tutti e, inoltre, ci consentiva anche di assegnare suoni specifici all'inizio e alla fine di una "strada", tutti collegati agli "hub" di navigazione centrali. Abbiamo chiamato queste "strade di mattoni gialli", così i suoi amici avrebbero apprezzato il loro intento di navigazione e avrebbero aiutato Josh se nelle vicinanze mentre stava imparando. In effetti è stato così veloce da imparare, aveva bisogno di meno aiuto di quanto immaginassimo! Progetto completo qui. (COLLEGAMENTO)

Se trovi questo Instructable utile e/o stimolante, condividi qualsiasi idea o "costruisci" su questo. E se ti va di votare, grazie!

Passaggio 1: per realizzare i cuscinetti a pressione - Avrai bisogno di:

Materiali:

Foil: Copper Foil (spesso chiamato EMI Foil online)* - LINK

Velostat: Pellicola a pressione conduttiva, disponibile anche su Adafruit, ecc. - LINK

Buste in laminato - LINK

Utensili:

Plastificatrice: ne suggerisco una che è A3, ma può essere grande quanto i pad che desideri creare. Tuttavia, suggerirei di prenderne uno che non "pieghi" troppo i fogli, idealmente "diritto", come mostrato nei passaggi successivi. COLLEGAMENTO

Saldatura, fili, spellafili, torcia per soffiaggio e termoretraibile - utile per sigillare i cavi a qualsiasi controller si sta utilizzando: Arduino UNO va bene, anche se ho suggerito di utilizzare un TouchBoard conduttivo nudo per riprodurre la musica, e si basa sull'architettura Arduino.

*NOTA: Va detto che il foglio non deve essere autoadesivo, poiché questa proprietà non è vitale. Né è necessario che sia rame, ma l'alluminio era semplicemente troppo fragile per gli spessori disponibili. Quindi sentiti libero di sperimentare!

Passaggio 2: taglia il modello Velostat

Come accennato, puoi realizzarlo di qualsiasi dimensione, purché sia più grande del rame.

Ho optato per un quadrato di 24x24 cm.

Ho anche sperimentato lo spessore di Velostat necessario per questa applicazione: in realtà sono andato a 3 strati (tre fogli impilati), ma potresti scoprire che uno va bene.

Il modello era semplicemente come sapevo che ne avrei realizzati più di 35 di questi!!

Passaggio 3: tagliare il modello di lamina conduttiva [rame]

Ho optato per un quadrato di 20x20 cm, tuttavia, nota che ho aggiunto una scheda "D" su un lato! Questo era per facilitare la saldatura.

Mi sono reso conto che queste schede sarebbero state posizionate faccia a faccia, quindi non si sarebbero sovrapposte. Questo piccolo dettaglio apparentemente insignificante è stato progettato per impedire alla saldatura di premere nell'altra linguetta nel tempo. Ho immaginato che se avessi saltato su un'area con saldature e fili, avrebbe potuto "tagliare" il Velostat - e quindi "cortocircuitare" il pad, facendolo leggere sempre "acceso".

Sequenza di controllo:Rame - a faccia in giù (carta protettiva bianca rivolta verso di te).3x fogli di VelostatCopper - a faccia in su. Nota Le schede non si sovrappongono, ma si trovano sullo stesso lato.

Passaggio 4: saldatura alle linguette

Sicuro di dirlo, avere un saldatore di buona qualità con una punta "grossa" renderà tutto più facile.

Usando un po' di blu-tack per tenere in posizione il filo di connessione, fai scorrere la saldatura sui fili e sul rame. Lascia che alcuni dei fili si espandano. Applica del nastro adesivo per coprirli e per offrire un po' di tensione per i fili, durante la manipolazione.

Da notare il premontaggio finale, con posizione alternata delle 'tavole'….pronte per la laminazione.

Non è essenziale assegnare una polarità al pad, ma può essere d'aiuto per installazioni più complesse. (Terreno).

Passaggio 5: laminato

Questa pila è di circa 24x24 cm, quindi si inserisce in una tasca laminata A3.

Ho lasciato i fili che uscivano dal fondo della tasca, sul lato opposto a dove la tasca è pre-sigillata. In questo modo viene "tirato" nella macchina e ha meno probabilità di incepparsi.

Sicuro di dire che questa non è l'intenzione originale per le plastificatrici, quindi fai attenzione a non romperlo usando fili troppo spessi. Ho usato lo stesso tipo di fili da 1 mm di diametro che si trovano nei cavi dei ponticelli e li ho tenuti uno accanto all'altro.

Una volta sigillato un lato, l'ho ripassato sottosopra, per garantire una buona tenuta.

Passaggio 6: tagliare e preparare i cavi

Ho tagliato via il laminato in eccesso, lasciando un bordo di 20 mm attorno al Velostat.

Ho fatto attenzione poi a tagliare vicino ai fili, ma senza tagliarli!

Tenendo i fili (sul lato del pad) e poi tirando via il laminato in eccesso ha funzionato bene per liberare i fili.

Sono stato in grado di smontarli, pronti per la saldatura al sistema più grande…

Passaggio 7: cablaggio

Stavo usando un filo di grosso spessore per questo progetto, ma ovviamente è possibile utilizzarne uno più sottile.

Come mostrato, ho preparato del termoretraibile - per essere pronto a coprire i fili, una volta uniti.

Ho avvolto i fili più piccoli attorno a quelli più grandi e poi ho saldato.

Infine, termoretraendo i fili (blu), e poi tutto l'assieme (rosso)…

(Naturalmente puoi usare un filo più leggero, poiché doveva essere installato in un parco giochi, ma più spesso è meglio è, poiché ha una resistenza inferiore).

Passaggio 8: antistrappo

Questi pad dovevano essere sepolti sotto un parco giochi industriale e installati da appaltatori, quindi era ragionevole presumere che potessero aver bisogno di un serracavo per assicurarsi che non si rompessero. Per questo ho improvvisato del nastro di tessuto e l'ho fissato come mostrato.

Serviva anche a impedire qualsiasi lieve infiltrazione nei fili.

(In caso di dubbi, è possibile applicare del sigillante siliconico nello spazio).

Passaggio 9: fatto! (Ora cosa farai con esso?)

Questo è il cuscinetto a pressione finale, pronto per l'installazione nel parco giochi di Josh. Maggiori informazioni su quel progetto qui: LINK.

Certo, puoi fare progetti più piccoli o con più o meno pad: il trucco è collegarti al processore giusto per l'interazione di cui hai bisogno.

Molte grazie anche a Daljinder "DJ" Sanghera che ha lavorato durante le ore piccole per aiutarmi a realizzare i pad in tempo per consentire alla troupe cinematografica della BBC di iniziare a filmare i costruttori che li installano!

Passaggio 10: codice Arduino/TouchBoard e tamponi a pressione

Il codice è fondamentalmente una combinazione di tre principi fondamentali di Arduino:

1. IL PAD: è essenzialmente una variazione del tutorial ANALOGUE INPUT:

2. IL TRIGGER: essenzialmente incorpora il tutorial POTENZIOMETRO: https://www.arduino.cc/en/tutorial/potentiomete, in modo che i due possano lavorare insieme. Infine, il TouchBoard è essenzialmente una versione più integrata del lettore mp3…

3. Tutorial AUDIO PLAYER: https://www.arduino.cc/en/tutorial/potentiomete, che suonerà una volta che l'evento desiderato si è verificato calpestando il pad.

Di seguito è riportato come lo abbiamo fatto, ma ovviamente puoi improvvisare come desideri.

Per l'A Single Pad, suggerisco di utilizzare qualche variazione del codice (allegato qui - come file.ino) Lascia che ti spieghi come farlo e cosa sta succedendo …

• Il Pressure Pad è essenzialmente un resistore variabile, quindi cambierà resistenza quando lo calpesti. Vogliamo che emetta un suono quando riceviamo un segnale sicuro di qualcuno che lo calpesta.
• Questo pad può avere un valore che rimane fisso (diciamo 112 Ohm), ma molto probabilmente cambierà, o al momento dell'installazione (ci abbiamo messo sopra una piastrella da 1 kg e l'abbiamo incollata (forse arriva a 82 Ohm) … potresti fare qualcosa di diverso).
• Questo è il motivo per cui includiamo un 'trim pot' da 500 Ohm (LINK) per consentirci di regolare quando vogliamo che il pad sia considerato premuto e quando vogliamo ignorarlo.
• Consideralo un po' come un 'see saw' - vogliamo che sia in uno stato di decisamente acceso * o * spento - non in bilico sul bordo dell'uno o dell'altro.---
• Il secondo 'trim pot' (1kOhm (LINK)) è quello di permetterci di regolare quando il pad dovrebbe riprodurre un suono.
• Tornando al nostro "see saw" - diciamo che abbiamo una pressione "down" definita - quanto "hard" (quanto cambia la resistenza) vogliamo vedere prima di riprodurre un suono? Questo ci permette di regolarlo, e diciamo che vogliamo un +/- di diciamo 50 Ohm, quindi possiamo cambiarlo qui.
• C'è anche un resistore "pull down" di 200 Ohm. (COLLEGAMENTO)
• Si potrebbe ovviamente farlo nel codice, ma quando si lavora su un'installazione come questa, è più pratico avere una regolazione analogica (con un cacciavite), piuttosto che ricaricare l'Arduino ogni volta.
• Lo schema del circuito è disegnato per assomigliare a quello dell'Arduino Shield (quindi perdonate che GND sia in cima) e spero che questo aiuti.---
• L'Arduino Prototyping Shield (LINK) è tale da facilitare la connessione al lettore musicale: che in questo caso è una Bare Conductive TouchBoard (LINK), e sebbene utile per questo, non è necessario utilizzarlo, se è possibile utilizzare un lettore mp3 connesso per giocare più facilmente (ed economicamente). Se si desidera utilizzarlo, tuttavia, saldare i pin dell'intestazione al TouchBoard per consentirne il collegamento allo schermo.
• I TouchBoard funzionano proprio come Arduino Unos con la stessa interfaccia per caricare il codice.

Quindi questo è un ottimo pad singolo, e altri hanno fatto alcune interessanti variazioni, come EmilyG qui (LINK).

Tuttavia, se vuoi portarlo al livello successivo ed essenzialmente creare un "gioco" con più pad, con mosse/sequenze segrete per premerli per "sbloccare" tutti i tipi di suoni nascosti diversi, allora controlla questo prossimo Instructable out (LINK) - portandolo dalla piccola scala alla grande scala! Molte grazie a Sam Roots per questo!

Se ti è piaciuto, considera di votare! Grazie =)

Passaggio 11: parco giochi digitale

www.instructables.com/id/Making-a-Digital-Playground-Inclusive-for-Blind-Ch/