Sensore di piegatura del tessuto: 8 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:05

Usando filo conduttivo, Velostat e neoprene, cuci il tuo sensore di piegatura del tessuto. Questo sensore di piega reagisce effettivamente (diminuendo la resistenza) alla pressione, non specificamente alla piegatura. Ma poiché è inserito tra due strati di neoprene (tessuto piuttosto robusto), viene esercitata pressione durante la flessione, consentendo così di misurare la flessione (angolo) tramite la pressione. Ha senso? Guarda qui sotto: in pratica potresti usare la maggior parte dei sensori di pressione per misurare la piega, ma questo mi dà i migliori risultati (sensibilità) per misurare la piega delle articolazioni umane quando sono attaccate al corpo. È abbastanza sensibile da registrare anche una leggera flessione e ha una portata sufficientemente ampia per ottenere comunque informazioni quando gli arti sono completamente piegati. L'intervallo di resistenza di questo sensore di curvatura dipende molto dalla pressione iniziale. Idealmente, hai una resistenza superiore a 2 M ohm tra entrambi i contatti quando il sensore è piatto e non attaccato. Ma questo può variare, a seconda di come è cucito il sensore e di quanto è grande la sovrapposizione delle superfici conduttive adiacenti. Questo è il motivo per cui scelgo di cucire i contatti come punti diagonali di filo conduttivo, per ridurre al minimo la sovrapposizione della superficie conduttiva. Ma solo la minima piegatura o tocco del dito generalmente ridurrà la resistenza fino a pochi Kilo ohm e, a piena pressione, scenderà a circa 200 ohm. Il sensore rileva ancora una differenza, fino a quanto puoi premere con le dita. L'intervallo non è lineare e si riduce al diminuire della resistenza. Questo sensore è davvero molto semplice, facile da realizzare ed economico rispetto all'acquisto di uno. Ho anche scoperto che è abbastanza affidabile per le mie esigenze. Vendo anche questi sensori di piegatura del tessuto fatti a mano tramite Etsy. Sebbene sia molto più economico crearne uno, acquistarne uno mi aiuterà a sostenere i miei costi di prototipazione e sviluppo >>https://www.etsy.com/shop.php?user_id=5178109 Questo sensore di curvatura in neoprene è presente anche sul CNMAT sito di risorse, tra le altre grandi possibilità per creare i propri sensori di curvatura >>https://cnmat.berkeley.edu/category/subjects/bend_sensor Per vedere questo sensore in azione, dai un'occhiata al seguente video. La ballerina ha dei sensori di piegatura del tessuto (gli stessi mostrati in questo Instructable) attaccati a lei: ascelle, gomiti, polsi, spalle, fianchi e piedi. C'è un modulo Bluetooth sulla schiena del ballerino che trasmette tutte le informazioni del sensore a un computer che attiva gli strumenti (i robot musicali di LEMUR) per suonare. Per maggiori informazioni visita:https://kobakant.at/index.php?menu=2&project=4 C'è un altro video alla fine di questo Instructable che te lo mostra in azione indossabile!

Passaggio 1: materiali e strumenti

MATERIALI: I materiali utilizzati per il sensore sono fondamentalmente economici e di serie. Ci sono altri posti che vendono tessuti conduttivi e Velostat, ma LessEMF è un'opzione conveniente per entrambi, specialmente per la spedizione in Nord America. Velostat è il marchio per i sacchetti di plastica in cui sono confezionati i componenti elettronici sensibili. Chiamato anche antistatico, ex-statica, plastica a base di carbonio. (Quindi puoi anche tagliare uno di questi sacchetti di plastica nera se ne hai uno a portata di mano. Ma attenzione! Non tutti funzionano!) Per rendere il sensore completamente in tessuto è possibile utilizzare invece il tessuto conduttivo EeonTex (www.eeonyx.com) del Velostat di plastica. Eeonyx normalmente produce e vende i suoi tessuti spalmati solo in quantità minime di 100 yds, ma i campioni da 7x10 pollici (17,8x25,4 cm) sono disponibili gratuitamente e campioni più grandi da 1 a 5 yarde per una tariffa minima per iarda. utilizzato per il sensore di piegatura è:qualità: Hspessore: 1, 5 mmentrambi i lati: jersey di nylon/poliestere (standard)un lato: grigio, l'altro lato: verde neonma puoi provare e sperimentare con aria di sfida con diverse qualità e spessori!anche con materiali diversi. posso immaginare che la gommapiuma e simili funzioneranno. Una cosa buona del neoprene è che ha una maglia fusa su entrambi i lati che gli dà una bella sensazione sulla pelle ma rende anche più facile cucire, poiché i punti altrimenti strappano il neoprene semplice. - Filo conduttivo da www.sparkfun.com vedere anche https://cnmat.berkeley.edu/resource/conductive_thread- Neoprene da www.sedochemicals.com- Tessuto conduttivo elasticizzato da www.lessemf.com vedere anche https://cnmat. berkeley.edu/resource/stretch_conductive_fabric- Interfaccia fusibile dal negozio di tessuti locale- Filo per cucire normale dal negozio di tessuti locale- Velostat di 3M da www.lessemf.com vedere anche https://cnmat.berkeley.edu/resource/velostat_resistive_plastic- Machine poppers/ scatti dal negozio di tessuti locale STRUMENTI:- Penna e carta- Righello - Forbici per stoffa e carta- Ferro da stiro- Ago da cucito- Macchina per bottoni automatici (portatile o martello e versione semplice)- Eventualmente pinze per annullare i bottoni automatici Per il collegamento al computer: non lo sono entrerò nei dettagli qui, perché questo Instructable riguarda più il sensore stesso e meno questa connessione. Ma se hai domande, inviami un messaggio. - Piattaforma di elaborazione fisica Arduino da www.sparkfun.com - Software Arduino gratuito da www.arduino.cc- Ambiente di programmazione di elaborazione gratuito da www.processing.org - Clip a coccodrillo da www.radioshack. com - Un pullup o un pulldown a terra del tuo Arduino, con un resistore da 10-20 K Ohm- Alcuni fili e saldature e cose del genere

Passaggio 2: crea uno stencil

Poiché stiamo realizzando un sensore di piegatura, ha senso renderlo lungo in modo che possa essere facilmente collegato al punto in cui deve essere misurata la piegatura.

Non è necessario seguire esattamente la forma e le dimensioni di questo sensore. Ho mantenuto la semplicità nel comunicare l'idea. Crea uno stencil che includa la marcatura per i punti che dovrebbero essere eseguiti in diagonale. È bene lasciare almeno 5 mm di spazio tra i punti e il bordo del neoprene. Lascia 1 cm di spazio tra le maglie. Si tratta di NON creare una superficie troppo conduttiva, in modo che il sensore rimanga sensibile. Normalmente vanno bene 4-7 punti diagonali (a seconda della lunghezza del sensore). Inoltre, non è necessario che siano lunghi. 1,5 cm massimo. Per questa versione ti consigliamo di lasciare uno spazio di circa 1-2 cm a ciascuna estremità del sensore in modo da poter attaccare un bottone automatico, che sarà utile per collegarlo in un secondo momento a un circuito in tessuto.

Passaggio 3: preparazione dei materiali

Una volta creato lo stencil, traccialo sul neoprene in modo da avere due pezzi IDENTICI (non specchiati). Usando l'interfaccia, unisci un piccolo pezzo di tessuto conduttivo elasticizzato (vedi foto) all'estremità di ogni pezzo di neoprene. Su un pezzo dovrebbe essere sul lato verde (interno) e sull'altro lato grigio (esterno). Questo è così che in seguito, una volta che il sensore è cucito insieme, il tessuto conduttivo è rivolto solo da un lato (questo è più per motivi estetici, quindi funzionerà comunque indipendentemente dal lato su cui si fonde il tessuto conduttivo).

Passaggio 4: cucire

Ora che entrambi i lati del sensore sono preparati, infila un ago con una buona quantità di filo conduttivo. Puoi prenderlo doppio o singolo. Preferisco prenderlo da solo.

Cucire nel neoprene dal retro/esterno (in questo caso il lato grigio). Inizia dalla fine più lontana dalla toppa di tessuto conduttivo. Cuci avanti e indietro come mostrato nelle foto. Quando raggiungi la fine, cuci il filo sul tessuto conduttivo. Fai almeno 6 punti per unire i due. Esegui questa cucitura per entrambi i pezzi di neoprene, con l'eccezione che in un caso il tessuto conduttivo si trova dall'altra parte dei punti conduttivi. Tuttavia, vuoi attaccare il filo conduttivo alla toppa di tessuto conduttivo con almeno 6 punti. Il motivo per cui le cuciture su entrambi i lati devono essere identiche è che quando si trovano una sopra l'altra (una di fronte all'altra) le maglie si incrociano e si sovrappongono in un punto. Questo ha due vantaggi. Innanzitutto è improbabile che i punti non si allineino e non creino alcuna connessione sovrapposta. E in secondo luogo che la superficie di connessione non è troppo grande. Ho scoperto che se le superfici conduttive sono troppo grandi, la sensibilità del sensore non è più adatta a ciò che desidero.

Passaggio 5: chiusura del sensore

Prima di chiudere il sensore vorrai ritagliare un pezzo di Velostat che è solo un po' più piccolo dei tuoi pezzi di neoprene. Questo pezzo di Velostat andrà tra i tuoi due punti conduttivi. E questo è ciò che crea il cambiamento di resistenza sensibile alla pressione. Il Velostat lascia passare più elettricità, più forte si premono i due strati conduttivi insieme, con il Velostat in mezzo. Non sono davvero sicuro del motivo esatto, ma immagino che sia perché ci sono particelle di carbonio nel Velostat che conducono elettricità e maggiore è la pressione su di esse, più si avvicinano e meglio conducono o qualcosa di simile (???) Quindi, posiziona il pezzo di Velostat in mezzo e cuci insieme il sensore come mostrato nelle immagini. Non cucire troppo stretto, altrimenti avrai una pressione iniziale che renderà il tuo sensore meno sensibile.

Passaggio 6: popper

Leggi le istruzioni fornite con la macchina popper. Ho attaccato due diversi bottoni automatici (femmina e maschio) su entrambi i lati del mio sensore, ma questo dipende da te. Ho attaccato la parte anteriore di ciascun bottone automatico (la parte del bottone automatico) al lato con la toppa di tessuto conduttivo, in modo che entrambi i bottoni automatici si attacchino allo stesso lato.

Se vi capita di sbagliare con i bottoni automatici, lo strumento migliore per svitarli è un paio di pinze e stringere insieme la parte più debole, che normalmente è la parte posteriore (spesso solo un anello). E poi giocherellare finché non si stacca. Questo spesso rovina il tessuto però.

Passaggio 7: test del multimetro

Ora il tuo sensore è finito! Collega entrambe le estremità a un multimetro e impostalo per misurare la resistenza. Ogni sensore avrà una diversa gamma di resistenza, ma finché non è troppo piccolo e funziona per i tuoi scopi, tutto va bene. Il sensore che ho realizzato aveva i seguenti range: Disteso: 240 K Ohm Premendo con il dito: 1 K Ohm Disteso su un lato: 400 K Ohm Piegato: 1, 5 K Ohm

Passaggio 8: visualizzazione del software

Per visualizzare la variazione di resistenza nel sensore di piega che hai appena effettuato puoi anche collegarlo al tuo computer tramite un microcontrollore (Arduino) e utilizzare un po' di codice (Processing) per visualizzarlo. Per il codice del microcontrollore Arduino e il codice di visualizzazione dell'elaborazione, guarda qui >> https://www.kobakant.at/DIY/?cat=347 Vedi la barra arancione nelle immagini. Com'è a destra dello schermo del computer quando il polso è piegato. E all'estrema sinistra quando il polso è dritto!! Buon divertimento e grazie per la lettura. Fatemi sapere cosa ne pensate.