Joustava lepo: 4 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Flex Rest on tuote, jonka tarkoituksena on vähentää istuvan elämäntavan vaikutuksia, mikä usein sisältää työpöydän. Se koostuu tyynystä ja kannettavan tietokoneen telineestä. Tyyny asetetaan tuolille ja toimii paineanturina, joka tunnistaa aina, kun käyttäjä istuu alas. Kun käyttäjä ei ole liikkunut 55 minuuttiin, kannettavan tietokoneen telineen moottori käynnistyy ja kämmentuki alkaa liikkua. Tämä muistuttaa käyttäjää siitä, että hänen täytyy nousta ja liikkua muutaman minuutin ajan ennen kuin jatkaa työskentelyä.

Materiaali, jota tarvitset

Paineherkälle tyynylle

• 33cmØx1cm tyyny (tai tee se itse)
• 10 cm x 2,5 cm velostaatti
• 9 cm x 2 cm kupariteippi
• 4 sähköjohtoa
• 5 V paristolähde

Kannettavan tietokoneen telineelle

• 1,2 m² 4 mm paksu vaneri
• Pahvinen sideaine
• 1,5 m² Alcantara -kangasta tai muuta valitsemasi kangasta
• Pehmeä pehmuste (käytimme 50 g puuvillaa)
• Kaksi Ø8 mm 5 cm pitkää sylinteriä

Elektroniikka

• Arduino Wifi rev
• 2 Johdot
• Solmu MCU WiFi -levy
• USB A - USB C
• USB A - Mikro -USB
• Servo FITEC FS5106R, kantavuus 5 kg

Ohjelmisto

• Arduino IDE
• Adobe Illustrator

Työkalut

• Laserleikkuri
• Viivotin
• Sahakone
• Ompelukone
• Tietokone

Vaihe 1: Vanerin Flex ja Gears suunnittelu ja rakentaminen

Tämän vaiheen lopussa sinun olisi pitänyt luoda kaksi vanerista joustavaa kappaletta, viisi hammaspyörää ja kolme telinettä. Ensimmäinen näkökohta on kannettavan tietokoneen jalustan täyttyvä ja tyhjentävä kämmentuki. Tämä tehdään lisäämällä erityinen jousto- ja venytysominaisuus suorakulmaiseen vaneriin käyttämällä laserleikkuria. Käyttämällä https://www.festi.info/boxes.py/ voidaan luoda erilaisia kuvioita, jotka lisäävät vanerin joustavuutta ja/tai venyvyyttä. Mallin nimi on Shutterbox -malli ja se löytyy välilehdestä Boxes with flex.

Kuten yllä olevassa kuvassa näkyy, vain puolet vanerista on kaiverrettu kuvioon, kun taas toisen puolen on oltava täysin kiinteää.

Huomautus: On olemassa vaihtoehtoja, joita voidaan toteuttaa esim. käyttämällä ilmakompressoreita, muunneltavia materiaaleja (joita voidaan helposti muuttaa esim. paineella) ja niin edelleen.

Servon mukana tulevat hammaspyörät eivät aina toimi aiottuun käyttöön. Laserleikkuri on loistava tapa suunnitella ja luoda omia vaihteitasi. Rakensimme kahden tyyppisiä hammaspyöriä 4 mm paksulle vanerille. Ensimmäisellä vaihteella on terävät kolmion reunat. Rakensimme niistä kaksi. Toinen vaihde näyttää enemmän peräsimeltä, koska siinä on suorakulmaiset reunat. Me loimme niistä kolme. Molemmat vaihteiden mallit piirrettiin Adobe Illustratorissa.

Telineet on kiinnitetty vanerin flexiin ja niitä tarvitaan hammaspyörien liikkeen yhdistämiseen. Kuvio piirrettiin Adobe Illustratorilla.

Vaihe 2: Kannettavan tietokoneen jalustan suunnittelu ja rakentaminen

Aloita tavallisella pahvilaatikolla kannettavan tietokoneen jalustan pohjalle. Seuraava vaihe on leikata vaneriosa laseriksi kolmeen suorakulmioon, joita käytetään tukisivulevyinä sideaineen avoimilla sivuilla. Käytimme korkeutta 6,5 cm lyhyemmällä reunalla ja 8,5 cm korkeammalla reunalla. Kun kannettavan tietokoneen kotelon runko on valmis, on aika koota kaikki pienemmät asiat kotelon sisälle.

Kotelon sisällä:

Laatikon sisäpuolella on seuraavat osat (kuvassa):

• Komponentit 1 ja 2 ovat suorakulmaisia puukappaleita, jotka on sijoitettu tukemaan ja rajoittamaan telineen liikettä. Lisäksi komponentti 1 toimii servon paikkamerkkinä vaihteella, joka siirtää telinettä edestakaisin. Komponentit 1 ja 2 voidaan joko leikata laserleikkurilla tai manuaalisesti sahalla.
• Komponentti 3 koostuu kolmesta suorakaiteen muotoisesta puukappaleesta, jotka on asetettu päällekkäin, jotta teline (osa 5) ei pääse liikkumaan pystysuunnassa.
• Komponentti 4 on lieriömäinen puukappale, joka toimii vaihteen paikkamerkkinä (näkyy vaihteella oikealla puolella). On tärkeää, että pinnalla on lieriömäinen sileä pinta, jotta vaihteisto voi liikkua vapaasti ja vähäisellä kitkalla.
• Komponentti 6 koostuu kolmesta pienestä, suorakulmaisesta puukappaleesta, jotka on jaettu tasaisesti kitkan minimoimiseksi ja vanerin joustavuuden siirtämiseksi edestakaisin.
• Komponentti 7, vaihteet, on yhteensä kolme. Ne valmistetaan liimaamalla yhteen kaksi erilaista hammaspyörää.

Huomautus: Näiden osien kokoaminen ja sijoittaminen voi tapahtua missä tahansa järjestyksessä.

Viimeinen vaihe on kiinnittää hammaspyörät sylintereihin ja kiinnittää telineet vanerifleksiin ja kiinnittää laatikkoon.

Vaihe 3: Paineanturin tekeminen Velostatista

1. Leikkaa velostaatti sopivan kokoiseksi. Leikkasimme 10x2,5 cm suorakulmion.
2. Teippaa kuparinauha velostaatin molemmille puolille ja varmista, että nauha on suunnilleen samassa asennossa molemmin puolin.
3. Kytke sähköjohto kuparinauhaan molemmin puolin ja varmista, että se on riittävän pitkä.
4. Kytke yksi johdoista 5 V: n pistorasiaan. Kytke toinen vastukseen ja analoginen tulo NodeMcuun. Vastuksen vastus voi vaihdella tapauskohtaisesti, mutta meillä 4,7 khm: n vastus oli riittävän hyvä tuloksen saamiseksi. Liitä vastus maahan.
5. Varmista, että kaikki osat toimivat yhdessä suorittamalla arduino -koodi PressureSensor.ino
6. Kun oikea vastus on löydetty ja kaikki toimii, juota kaikki yhteen.

Vaihe 4: Elektroniikan toimiminen

Elektroniikka koostuu kortista Node MCU ja Arduino WiFi rev2. Niissä on sisäiset WiFi -komponentit, jotka mahdollistavat helpon WiFi -yhteyden ilman lisäelektroniikkaa. Nämä levyt on kuitenkin ohjelmoitava kommunikoimaan WiFi -yhteyden kautta. Päätimme antaa solmun MCU: n käsitellä yksinomaan analogisen tulon ja muuntaa sen arvoksi, joka pitää paikkansa tai epätosi. Tosi osoittaa, että paineanturi ja solmu MCU ovat rekisteröineet tyynyllä istuvan henkilön ja väärin päinvastoin. Arduino WiFi rev2: n pitäisi sitten vastaanottaa boolean ja ohjata moottoria arvon mukaan, eli lähettää ohjaussignaaleja servolle.

Testiohjelma servon ohjaamiseksi kirjoitettiin, nimeltään Servo.ino. Testausohjelma tietojen lähettämiseksi WiFi: n kautta kirjoitettiin nimellä Client.ino ja Server.ino. Huomaa, että Palvelin on tarkoitettu solmun MCU: lle ja se on käynnistettävä kokonaan (kunnes viesti "Palvelin Stared" on kirjoitettu sarjaporttiin) ennen asiakkaan suorittamista. Yhdistä lopuksi ohjelmat mielesi mukaan.

Punainen, sininen ja keltainen johto kytketään servomoottoriin. Ohjauspaneelia käytetään servon siirtämiseen eteen- ja taaksepäin. Servo.ino -ohjelma liikuttaa moottoria määrätyn ajan jokaisella painikkeen painalluksella.