Kankaan taivutusanturi: 8 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:04

Ompele kangastaivutusanturi johtavalla langalla, Velostatilla ja neopreenilla. Tämä taivutusanturi reagoi (laskee vastus) paineeseen, ei erityisesti taivutukseen. Mutta koska se on sijoitettu kahden neopreenikerroksen väliin (melko tukeva kangas), paine kohdistuu taivutettaessa, jolloin voidaan mitata taivutus (kulma) paineen avulla. Käydä järkeen? Katso alla: Joten pohjimmiltaan voit käyttää useimpia mitä tahansa paineanturia taivutuksen mittaamiseen, mutta tämä löytämäni antaa minulle parhaat tulokset (herkkyys) ihmisen nivelten taivutuksen mittaamiseen, kun se on kiinnitetty kehoon. Se on riittävän herkkä rekisteröimään pienikin mutka ja sillä on riittävän suuri alue, jotta se voi silti saada tietoja, kun raajat ovat täysin taipuneet. Tämän taivutusanturin vastusalue riippuu paljon alkupaineesta. Ihannetapauksessa sinulla on yli 2 M ohmin vastus molempien koskettimien välillä, kun anturi on litteänä ja irrallaan. Mutta tämä voi vaihdella sen mukaan, miten anturi on ommeltu ja kuinka suuri vierekkäisten johtavien pintojen päällekkäisyys on. Siksi päätän ommella kontaktit johtavan langan diagonaalisiksi ompeleiksi - minimoida johtavan pinnan päällekkäisyys. Mutta vain pienin sormen taivutus tai kosketus yleensä pienentää vastusta muutaman kilon ohmiin ja kun se on täysin painettuna, se laskee noin 200 ohmiin. Anturi havaitsee edelleen eron, jopa niin kovaa kuin voit sormillasi painaa. Alue on epälineaarinen ja pienenee, kun vastus pienenee. Tämä anturi on todella yksinkertainen, helppo tehdä ja halpa verrattuna ostamiseen. Olen myös havainnut sen olevan riittävän luotettava tarpeisiini, myyn myös näitä käsintehtyjä kangastaivutusantureita Etsyn kautta. Vaikka on paljon halvempaa tehdä oma, sen ostaminen auttaa minua tukemaan prototyyppi- ja kehityskustannuksiani >> https://www.etsy.com/shop.php?user_id=5178109 Tämä neopreenitaivutusanturi on myös esillä CNMAT resurssisivusto, muun muassa upeat mahdollisuudet tehdä omia mutka -antureita >> https://cnmat.berkeley.edu/category/subjects/bend_sensor Nähdäksesi tämän anturin toiminnassa, katso seuraava video. Tanssijalla on kankaan taivutusanturit (sama kuin tässä ohjeessa): kainalot, kyynärpäät, ranteet, hartiat, lonkat ja jalat. Tanssijan selässä on Bluetooth -moduuli, joka lähettää kaikki anturitiedot tietokoneelle, joka käynnistää sitten soittimet (LEMURin musikaalirobotit). Lisätietoja: https://kobakant.at/index.php? Menu = 2 & project = 4 Tämän Instructable -ohjelman lopussa on toinen video, joka näyttää sen puettavassa toiminnassa!

Vaihe 1: Materiaalit ja työkalut

MATERIAALIT: Anturissa käytetyt materiaalit ovat pohjimmiltaan halpoja ja valmiita. On muitakin paikkoja, joissa myydään johtavia kankaita ja Velostatia, mutta LessEMF on kätevä vaihtoehto molemmille, etenkin Pohjois-Amerikan sisäisille toimituksille., ex-staattinen, hiilipohjainen muovi. (Joten voit myös leikata yhden näistä mustista muovipusseista, jos sinulla on se käsillä. Mutta varo! Kaikki eivät toimi!) Jotta anturi olisi täysin kangasta, voit käyttää EeonTex -johtavaa tekstiiliä (www.eeonyx.com) muovisesta Velostatista. Eeonyx valmistaa ja myy päällystettyjä kankaita normaalisti vain vähintään 100 ydin määrinä, mutta 17,8 x 25,4 cm: n (7 x 10 tuuman) näytteitä on saatavana maksutta ja suurempia 1 - 5 metrin näytteitä pienimmästä lisämaksusta per piha. taivutusanturissa käytetään: laatua: HSpaksuus: 1, 5 mm kummatkin puolet: nylon / polyesterjersey (vakio) toinen puoli: harmaa, toinen puoli: neonvihreä. Voin kuvitella, että vaahtomuovi ja vastaavat toimivat. yksi hyvä puoli neopreenissa on, että jersey on kiinnitetty kummallekin puolelle, mikä antaa sille mukavan tunteen ihoa vasten, mutta myös helpottaa ompelua, koska ompeleet repeytyvät muuten tavallisen neopreenin läpi. - Johtava lanka osoitteesta www.sparkfun.com, katso myös https://cnmat.berkeley.edu/resource/conductive_thread- Neopreeni osoitteesta www.sedochemicals.com.- Joustavaa johtavaa kangasta osoitteesta www.lessemf.com berkeley.edu/resource/stretch_conductive_fabric- Sulava liitäntä paikallisesta kangaskaupasta- Säännöllinen ompelulanka paikallisesta kangaskaupasta- Velostat by 3M osoitteesta www.lessemf.com Katso myös https://cnmat.berkeley.edu/resource/velostat_resistive_plastic- Koneen poppers/ napsautukset paikallisesta kangaskaupasta TYÖKALUT:- Kynä ja paperi- Viivain- Kangas- ja paperisakset- Silitysrauta- Ompeluneula- Popper/napsautuskone (kädessä pidettävä tai vasara ja yksinkertainen versio)- Mahdollisesti pihdit popperien irrottamiseen Tietokoneeseen liittämistä varten: En ole mennään yksityiskohtiin täällä, koska tämä Instructable on todella enemmän anturista itsestään ja vähemmän tästä yhteydestä. Mutta jos sinulla on kysyttävää, lähetä minulle viesti. - Arduinon fyysinen tietokonealusta osoitteesta www.sparkfun.com - Arduino -ohjelmisto ilmainen osoitteesta www.arduino.cc - Ohjelmointiympäristön käsittely ilmaiseksi osoitteesta www.processing.org - Krokotiilileikkeet osoitteesta www.radioshack. com- Vedä tai vedä alas Arduinosi maahan 10-20 K ohmin vastuksella- Johtoa ja juotosta ja muuta

Vaihe 2: Tee stensiili

Koska teemme taivutusanturia, on järkevää tehdä siitä pitkä, jotta se voidaan helposti kiinnittää paikkaan, jossa taivutus on mitattava.

Sinun ei tarvitse seurata tarkasti tämän anturin muotoa ja kokoa. Olen pitänyt ajatuksen kommunikoinnin yksinkertaisena. Luo kaavain, joka sisältää merkinnät ompeleille, joiden pitäisi kulkea vinosti. Ompeleiden ja neopreenin reunan väliin on hyvä jättää vähintään 5 mm tilaa. Jätä silmukoiden väliin 1 cm tilaa. Kyse ei ole liian johtavan pinnan luomisesta, jotta anturi pysyy herkkänä. 4-7 diagonaalinen ommel (anturin pituudesta riippuen) ovat normaalisti kunnossa. Lisäksi niiden ei tarvitse olla pitkiä. Enintään 1,5 cm Tässä versiossa haluat jättää noin 1-2 cm tilaa anturin kumpaankin päähän, jotta voit kiinnittää popperin, joka on hyödyllinen liittäessäsi sen kangaspiiriin myöhemmin.

Vaihe 3: Materiaalien valmistelu

Kun olet luonut stensiilin, jäljitä se neopreeniin niin, että sinulla on kaksi IDENTICAL (ei peilikuvioista) kappaletta. Yhdistä liitäntä käyttämällä pieni pala joustavaa johtavaa kangasta (katso kuvat) jokaisen neopreenipalan päähän. Kerran kappaleen tulisi olla vihreällä puolella (sisäpuolella) ja toisella harmaalla puolella (ulkopuolella). Tämä johtuu siitä, että myöhemmin, kun anturi on ommeltu yhteen, johtava kangas on vain toiselle puolelle (tämä johtuu enemmän esteettisistä syistä, joten se toimii edelleen riippumatta siitä, kumpaan suuntaan sulatat johtavan kankaan).

Vaihe 4: Ompelu

Nyt kun anturin molemmat puolet on valmistettu, pujota neula runsaalla johtavalla langalla. Voit ottaa sen kaksinkertaisena tai yhden. Otan mieluummin yhden.

Ompele neopreeniin takaa/ulkopuolelta (tässä tapauksessa harmaa puoli). Aloita päädystä, joka on kauimpana johtavasta kankaasta. Ompele edestakaisin valokuvien mukaisesti. Kun pääset loppuun, ompele lanka johtavaan kankaaseen. Tee vähintään 6 silmukkaa yhdistääksesi ne. Tee tämä ompelu molemmille neopreenikappaleille sillä poikkeuksella, että kerran johtava kangas on johtavien ompeleiden toisella puolella. Haluat silti kiinnittää johtavan langan johtavaan kangaslaastariin vähintään 6 ompeleella. Molempien puolien ompeleiden on oltava identtisiä, joten ompeleiden ollessa päällekkäin (vastakkain) ompeleet risteytyvät ja ovat päällekkäin yhdessä kohdassa. Tällä on kaksi etua. Ensinnäkin on epätodennäköistä, että ompeleet eivät kohdistu ja muodostavat päällekkäisiä yhteyksiä. Ja toiseksi, että liitäntäpinta ei ole liian suuri. Olen havainnut, että jos johtavat pinnat ovat liian suuret, anturin herkkyys ei ole enää hyvä sille, mitä haluan.

Vaihe 5: Anturin sulkeminen

Ennen anturin sulkemista haluat leikata pois Velostatin palan, joka on vain hieman pienempi kuin neopreenipalasi. Tämä Velostat -pala menee kahden johtavan tikin väliin. Ja tämä saa aikaan paineherkän vastusmuutoksen. Velostat päästää enemmän sähköä läpi, sitä voimakkaammin painat kaksi johtavaa kerrosta yhteen Velostatin välissä. En ole aivan varma, miksi tämä on, mutta luulen, että se johtuu siitä, että Velostatissa on hiilipartikkeleita, jotka johtavat sähköä ja mitä enemmän niitä painostetaan, sitä lähempänä ne tulevat yhteen ja sitä paremmin ne johtavat tai jotain vastaavaa (???) Aseta siis Velostat -pala väliin ja ompele anturi yhteen kuvien mukaisesti. Älä ompele liian tiukasti, muuten sinulla on alkupaine, joka tekee anturistasi vähemmän herkän.

Vaihe 6: Poppers

Lue popper -koneesi mukana tulleet ohjeet. Olen kiinnittänyt kaksi eri popperia (naaras ja uros) anturini kummallekin puolelle, mutta tämä on sinun tehtäväsi. Olen kiinnittänyt jokaisen popperin etuosan (popper -osan) sivulle johtavalla kankaalla, jotta molemmat poppers kiinnittyvät samalla puolella.

Jos satut tekemään virheen poppereiden kanssa, paras työkalu niiden irrottamiseen on pihdit ja puristetaan yhteen heikko osa, joka on yleensä takaosa (usein vain rengas). Ja sitten viipyä, kunnes se irtoaa. Tämä kuitenkin pilaa kankaan usein.

Vaihe 7: Yleismittarin testi

Nyt anturi on valmis! Koukku joko yleismittariin ja aseta se mittaamaan vastusta. Jokaisella anturilla on erilainen vastusalue, mutta niin kauan kuin se ei ole liian pieni ja toimii tarkoituksiisi, kaikki on hyvin. Valmistamani anturin alueet olivat seuraavat: Vaakasuora: 240 K Ohmia Sormella painaminen: 1 K Ohmia Sivulla: 400 K Ohmia Taivutettu: 1, 5 K Ohmia

Vaihe 8: Ohjelmiston visualisointi

Voit visualisoida juuri tekemäsi taivutusanturin vastusmuutoksen kytkemällä sen tietokoneeseen myös mikrokontrollerin (Arduino) kautta ja visualisoimalla hieman koodia (Processing). Katso Arduinon mikrokontrollerikoodi ja Käsittelyn visualisointikoodi täältä >> https://www.kobakant.at/DIY/?cat=347 Katso oranssi palkki kuvissa. Miten se näkyy tietokoneen näytön oikealla puolella, kun ranne on taivutettu. Ja aivan vasemmalla, kun ranne on suora! Hauskaa ja kiitos lukemisesta. Kerro minulle mitä mieltä olet.