Riposo flessibile: 4 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Il Flex Rest è un prodotto che mira a ridurre gli effetti di uno stile di vita sedentario che spesso viene fornito con un lavoro d'ufficio. Si compone di un cuscino e un supporto per laptop. Il cuscino è posizionato sulla sedia e funge da sensore di pressione che rileva ogni volta che l'utente è seduto. Quando l'utente non si è mosso per 55 minuti, il motore nel supporto del laptop viene attivato e il poggiapolsi inizia a muoversi. Questo ricorda all'utente che deve alzarsi e muoversi per alcuni minuti prima di continuare a lavorare.

Materiale di cui avrai bisogno

Per il cuscino sensibile alla pressione

• Un cuscino da 33cmØx1cm (o creane uno tu)
• Velostato 10 cm x 2,5 cm
• Nastro di rame da 9 cm x 2 cm
• 4 fili elettrici
• Sorgente a batteria da 5 V

Per il supporto per laptop

• 1,2 mq compensato spessore 4 mm
• Un raccoglitore di cartone
• Tessuto Alcantara di 1,5 mq o qualsiasi altro tessuto a tua scelta
• Imbottitura morbida (abbiamo usato cotone 50g)
• Due cilindri Ø8 mm lunghi 5 cm

Elettronica

• Arduino Wifi revisione
• 2 cavi
• Nodo MCU WiFi Board
• USB A - USB C
• USB A - Micro USB
• Servo FITEC FS5106R con portata 5 kg

Software

• Arduino IDE
• Adobe Illustrator

Utensili

• Taglio laser
• Governate
• sega macchina
• Macchina da cucire
• Computer

Fase 1: La progettazione e la costruzione del compensato Flex e Gears

Alla fine di questo passaggio, dovresti aver creato due pezzi flessibili in compensato, cinque ingranaggi e tre rack. Il primo aspetto da considerare è il poggiapolsi che si gonfia e si sgonfia del supporto del laptop. Questo viene fatto aggiungendo una specifica proprietà di flessione ed elasticità a un compensato di forma rettangolare utilizzando un laser cutter. Utilizzando https://www.festi.info/boxes.py/, si possono generare diversi modelli che aumentano la flessibilità e/o l'allungamento del compensato. Il template utilizzato si chiama Shutterbox template e si trova nella scheda Boxes with flex.

Come illustrato nell'immagine sopra, solo metà del compensato sarà incisa con un motivo, mentre l'altra metà deve essere completamente solida.

Nota: esiste una variazione di alternativa che potrebbe essere implementata, ad es. utilizzando compressori d'aria, materiali rimodellabili (che possono essere facilmente modificati utilizzando ad esempio la pressione) e così via.

Gli ingranaggi forniti con il servo non sempre funzionano per l'uso previsto. Il laser cutter è un ottimo modo per progettare e creare i tuoi ingranaggi. Abbiamo costruito due tipi di ingranaggi su compensato di 4 mm di spessore. Il primo tipo di ingranaggio ha bordi triangolari affilati. Ne abbiamo costruiti due. Il secondo tipo di ingranaggio assomiglia più a un timone, poiché ha bordi rettangolari. Ne abbiamo creati tre. Entrambi i modelli per gli ingranaggi sono stati disegnati in Adobe Illustrator.

Le cremagliere sono attaccate alla flessione del compensato e sono necessarie per collegare il movimento dagli ingranaggi. Il modello è stato disegnato in Adobe Illustrator.

Passaggio 2: progettazione e costruzione del supporto per laptop

Inizia con un normale raccoglitore di cartone per la base del supporto per laptop. Il passaggio successivo consiste nel tagliare al laser un pezzo di compensato in tre rettangoli che verranno utilizzati come pannelli laterali di supporto sui lati aperti del raccoglitore. Abbiamo usato un'altezza di 6,5 cm sul bordo più corto e 8,5 cm sul bordo più alto. Dopo aver completato il telaio per la custodia del laptop, è il momento di assemblare tutte le cose più piccole all'interno della custodia.

All'interno della custodia:

L'interno della scatola avrà i seguenti componenti (illustrati in figura):

• I componenti 1 e 2 sono pezzi di legno rettangolari posti per stabilizzare e limitare il movimento della cremagliera. Inoltre, il componente 1 fungerà da segnaposto per il servo con un ingranaggio che sposterà il rack avanti e indietro. I componenti 1 e 2 possono essere ritagliati utilizzando il laser cutter o manualmente utilizzando una sega.
• Il componente 3 è costituito da tre pezzi di legno rettangolari posti uno sopra l'altro per evitare che la cremagliera (componente 5) si muova in verticale.
• Il componente 4 è un pezzo di legno cilindrico che funge da segnaposto per l'ingranaggio (mostrato con un ingranaggio sul lato destro). È importante avere una superficie cilindrica liscia per consentire all'ingranaggio di muoversi liberamente con il minimo attrito.
• Il componente 6 è costituito da tre piccoli pezzi di legno rettangolari, distribuiti uniformemente, per ridurre al minimo l'attrito e consentire al compensato di muoversi avanti e indietro.
• Il componente 7, gli ingranaggi, sono tre in totale. Sono realizzati incollando insieme due ingranaggi di diverso tipo.

Nota: l'assemblaggio e il posizionamento di questi componenti può avvenire in qualsiasi ordine.

L'ultimo passo è attaccare gli ingranaggi ai cilindri e attaccare le cremagliere al compensato flessibile e attaccare il alla scatola.

Passaggio 3: realizzare un sensore di pressione da Velostat

1. Tagliare il velostat in una dimensione appropriata. Tagliamo un rettangolo di 10x2,5 cm.
2. Fissare il nastro di rame su entrambi i lati del velostat e assicurarsi che il nastro sia approssimativamente nella stessa posizione su entrambi i lati.
3. Collega un filo elettrico al nastro di rame su entrambi i lati e assicurati che sia abbastanza lungo.
4. Collegare uno dei cavi alla presa 5V. Collega l'altro a un resistore e un ingresso analogico al NodeMcu. La resistenza sul resistore può variare da caso a caso, ma nel nostro un resistore da 4,7kOhm era abbastanza buono per ottenere un risultato. Collegare la resistenza a massa.
5. Assicurati che ogni parte funzioni insieme eseguendo il codice arduino PressureSensor.ino
6. Quando è stata trovata la resistenza corretta e tutto funziona, saldare tutto insieme.

Passaggio 4: far funzionare l'elettronica

L'elettronica è composta dalla scheda Node MCU e Arduino WiFi rev2. Questi hanno componenti WiFi integrati che consentono una facile comunicazione WiFi senza elettronica aggiuntiva. Tuttavia, queste schede devono essere programmate per poter comunicare tramite WiFi. Abbiamo scelto di lasciare che l'MCU Node elabori esclusivamente l'ingresso analogico e lo converta in un valore che assume vero o falso. Vero indica che il sensore di pressione e il nodo MCU hanno registrato qualcuno seduto sul cuscino e falso il contrario. L'Arduino WiFi rev2 dovrebbe quindi ricevere il booleano e controllare il motore in base al valore, ovvero inviare segnali di controllo al servo.

È stato scritto un programma di test per controllare il servo, chiamato Servo.ino. È stato scritto un programma di test per inviare dati tramite WiFi chiamato Client.ino e Server.ino. Si noti che il server è destinato al nodo MCU e deve essere avviato completamente (fino a quando il messaggio "Server avviato" non viene scritto sulla porta seriale) prima dell'esecuzione del client. Infine combina i programmi a tuo piacimento.

I cavi rosso, blu e giallo si collegano al servomotore. Il pannello di controllo viene utilizzato per spostare il servo avanti e indietro. Il programma Servo.ino muove il motore per un tempo specificato ad ogni pressione del pulsante.