Almofadas sensíveis à pressão lúdicas (para playgrounds digitais - e mais): 11 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Este é um instrutor para mostrar a você como fazer uma almofada sensível à pressão - que pode ser usada para criar brinquedos ou jogos digitais. Ele pode ser usado como um resistor sensível à força em grande escala e, embora divertido, pode ser usado para projetos mais sérios para explorar interfaces de usuário menores de todos os tipos que requerem um leve toque da mão, até a força de um corpo sentado, pare de pé! Ele pode criar qualquer coisa, desde um alarme contra roubo a um jogo de dança! A tecnologia: Velostat e Metal Foil são combinados para fazer uma almofada fina que altera a resistência sob pressão. O que você faz com isso é com você!

Essa solução de almofada de pressão na verdade começou com o desejo de um menino, Josh, de 8 anos, brincar com seus amigos no parquinho. Josh é cego devido a uma doença chamada doença de Norrie. Sua jornada foi capturada no documentário da BBC, The Big Life Fix, onde eu e outro designer, Ruby Steel, fomos incumbidos de tornar o playground não apenas mais acessível para Josh, mas, se possível, de fazer jogos em que a visão não fosse a única definição de interação.

Depois de algumas ideias pouco convencionais - que vão de IR Retroreflective Fiducials a BLE Beacons - finalmente decidimos por uma solução mais simples de criar um 'Playground Digital' - com isso queríamos dizer que queríamos criar um playground inteiro que fosse um pouco como o antigo Controle de jogo Dance, Dance, Revolution - onde se você pisar em um pad, ele tocará um som … se você pisar em uma sequência especial de pads, a reprodução alternativa será desbloqueada. Acho que é legal pegar uma ideia como essa e * ampliá-la * em escala! (No entanto, também funcionaria como um pequeno jogo.)

Primeiramente, a tecnologia funcionava como um expediente divertido para todos e, além disso, também nos permitiria atribuir sons específicos ao início e ao fim de uma 'estrada', todos os quais conectados a 'Hubs' centrais de navegação. Chamamos essas 'estradas de tijolos amarelos', então seus amigos apreciariam sua intenção de navegação e ajudariam Josh se estivesse por perto enquanto ele estava aprendendo. Na verdade, ele aprendeu tão rápido que precisava de menos ajuda do que imaginávamos! Projeto completo aqui. (LIGAÇÃO)

Se você achar este Instrutível útil e / ou inspirador, compartilhe quaisquer ideias ou 'desenvolva' sobre isso. E se você gosta de votar - obrigado!

Etapa 1: Para fazer as almofadas de pressão - você precisará de:

Materiais:

Folha: Folha de cobre (frequentemente chamada de folha EMI online) * - LINK

Velostat: Filme de pressão condutiva, também disponível na Adafruit, etc. - LINK

Bolsas laminadas - LINK

Ferramentas:

Laminador: sugiro um A3, mas pode ser tão grande quanto as almofadas que você deseja criar. No entanto, eu sugeriria comprar um que não 'dobre' muito as folhas - de preferência, 'direto', como mostrado nas etapas posteriores. LIGAÇÃO

Solda, fios, decapantes de fios, tocha de sopro e termorretrátil - úteis para selar fios a qualquer controlador que você esteja usando: Arduino UNO está bem, embora eu tenha sugerido usar um TouchBoard Bare Conductive para tocar a música, e ele mesmo é baseado na arquitetura do Arduino.

* NOTA: Deve ser dito que a folha não precisa ser autoadesiva, pois esta propriedade não é vital. Nem precisa ser cobre, mas o alumínio era simplesmente muito frágil nas espessuras disponíveis. Portanto, sinta-se à vontade para experimentar!

Etapa 2: corte o modelo Velostat

Como mencionado, você pode fazer isso de qualquer tamanho, desde que seja maior que o cobre.

Eu optei por um quadrado de 24x24cm.

Também experimentei a espessura do Velostat necessária para esta aplicação - na verdade, usei três camadas (três folhas empilhadas), mas você pode descobrir que uma é adequada.

O modelo era simplesmente como eu sabia que faria mais de 35 desses !!

Etapa 3: corte modelo de folha condutiva [cobre]

Eu optei por um quadrado de 20x20cm - no entanto - note que adicionei uma guia 'D' a um lado! Isso era para facilitar a soldagem.

Percebi que essas guias seriam colocadas frente a frente, para que não se sobreponham. Este detalhe pequeno e aparentemente insignificante foi projetado para evitar que a solda pressione a outra aba com o tempo. Eu imaginei que se eu pulasse em uma área com solda e fios, ele poderia 'cortar' o Velostat - e, portanto, 'causar curto-circuito' no bloco, fazendo com que ele sempre lesse 'ligado'.

Verifique a sequência: Cobre - voltado para baixo (papel de fundo branco voltado para você). Folhas.3x de VelostatCopper - voltado para cima. Nota As guias não se sobrepõem, mas estão do mesmo lado.

Etapa 4: Soldando nas abas

É seguro dizer que ter um ferro de solda de boa qualidade com uma ponta 'robusta' tornará isso mais fácil.

Usando um pouco de blu-tack para segurar o fio de conexão no lugar, flua a solda para os fios e para o cobre. Deixe alguns fios se espalharem. Aplique fita adesiva para cobri-los e para oferecer algum alívio de tensão para os fios, durante o manuseio.

Observe a pré-montagem final, com posição alternada das 'abas' …. pronto para laminação.

Não é essencial atribuir uma polaridade ao pad, mas pode ajudar em instalações mais complexas. (Chão).

Etapa 5: laminado

Esta pilha tem cerca de 24x24 cm, portanto cabe em um bolso de laminado A3.

Deixei os fios saindo do fundo do bolso - no lado oposto de onde o bolso é pré-selado. Isso é feito para que seja 'puxado' para dentro da máquina e com menos probabilidade de emperrar.

É seguro dizer que essa não é a intenção original dos laminadores, portanto, tome cuidado para não quebrá-la usando fios muito grossos. Eu usei o mesmo tipo de fio de 1 mm de diâmetro que você encontra em cabos de jumper e os mantive lado a lado.

Depois de selar um lado, passei-o de cabeça para baixo, para garantir uma boa vedação.

Etapa 6: apare e prepare os fios

Cortei o excesso de laminado, deixando uma borda de 20 mm ao redor do Velostat.

Tive o cuidado de cortar rente aos fios, mas não os cortei!

Segurar os fios (no lado da almofada) e, em seguida, puxar o excesso de laminado funcionou bem para liberar os fios.

Consegui removê-los - prontos para soldar no sistema maior …

Etapa 7: Fiação

Eu estava usando um fio de bitola pesada neste projeto, mas um mais fino pode ser usado, é claro.

Conforme mostrado, preparei um termorretrátil - para estar pronto para cobrir os fios, uma vez unidos.

Enrolei os fios menores em torno dos maiores e, em seguida, soldou.

Finalmente, encolher termicamente os fios (azul) e, em seguida, toda a montagem (vermelho) …

(É claro que você pode usar um fio de bitola mais leve, pois era para ser instalado em um playground, mas quanto mais grosso melhor, pois tem menor resistência).

Etapa 8: alívio de tensões

Essas almofadas precisavam ser enterradas sob um playground industrial e instaladas por empreiteiros, então era sensato presumir que precisariam de algum alívio de tensão para garantir que não quebrassem. Para isso improvisei uma fita de tecido e fixei-a como mostrado.

Também servia para impedir a entrada de qualquer entrada leve ao redor dos fios.

(Se não tiver certeza sobre isso, selante de silicone pode ser aplicado na lacuna).

Etapa 9: Pronto! (Agora, o que você fará com isso?)

Esta é a almofada de pressão final, pronta para instalar no playground de Josh. Mais sobre esse projeto aqui: LINK.

Claro, você pode fazer projetos menores, ou com mais ou menos almofadas - o truque é conectar-se ao processador certo para a interação de que você precisa.

Muito obrigado também a Daljinder "DJ" Sanghera, que trabalhou até altas horas da madrugada para me ajudar a fazer as almofadas a tempo para a equipe de filmagem da BBC começar a filmar os construtores e instalá-las!

Etapa 10: Código Arduino / TouchBoard e almofadas de pressão

O código é basicamente uma combinação de três fundamentos do Arduino:

1. O PAD: É essencialmente uma variação do tutorial ANALOGUE INPUT:

2. O TRIGGER: Está essencialmente incorporando o tutorial POTENTIOMETER: https://www.arduino.cc/en/tutorial/potentiomete, de forma que os dois possam trabalhar juntos. Por último, o TouchBoard é essencialmente uma versão mais integrada do mp3 player …

3. Tutorial do AUDIO PLAYER: https://www.arduino.cc/en/tutorial/potentiomete, que será reproduzido assim que o evento desejado ocorrer, pisando no teclado.

Abaixo está como fizemos isso, mas é claro que você pode improvisar como quiser.

Para o A Single Pad, sugiro usar alguma variação do código (anexado aqui - como um arquivo.ino). Deixe-me explicar como fazer isso e o que está acontecendo …

• A almofada de pressão é essencialmente um resistor variável, por isso mudará de resistência quando você pisar nela. Queremos que ele toque um som quando recebermos um sinal seguro de que alguém está pisando nele.
• Este bloco pode ter um valor que permanece fixo (digamos 112 ohms), mas provavelmente mudará, ou na instalação (colocamos um ladrilho de 1 kg em cima dele e colamos (talvez vá para 82 ohms) … você pode fazer algo diferente).
• É por isso que incluímos um 'trim pot' de 500Ohm (LINK) para nos permitir ajustar quando queremos que o pad seja considerado pressionado e quando queremos ignorá-lo.
• Considere-o um pouco como uma 'gangorra' - queremos que esteja em um estado de definitivamente ligado * ou * desligado - não oscilando na borda de um ou outro.---
• O segundo 'trim pot' (1kOhm (LINK)) é para nos permitir ajustar quando o pad deve tocar um som.
• Voltando à nossa 'gangorra' - digamos que temos um pressionamento definitivo 'para baixo' - o quão 'forte' (quanta resistência mudamos) queremos ver antes de tocarmos um som? Isso nos permite ajustar isso e dizer que queremos um +/- de, digamos, 50 ohms, então podemos mudar isso aqui.
• Há também um resistor 'pull down' de 200 ohms. (LIGAÇÃO)
• É claro que isso poderia ser feito no código, mas ao trabalhar em uma instalação como essa, é mais prático ter um ajuste analógico (com uma chave de fenda) do que recarregar o Arduino todas as vezes.
• O diagrama do circuito é desenhado para parecer próximo ao do Arduino Shield (perdoe GND por estar no topo) e espero que isso ajude.---
• O Arduino Prototyping Shield (LINK) é para facilitar a conexão ao reprodutor de música: que neste caso é um Bare Conductive TouchBoard (LINK), e embora útil para isso, não precisa ser usado, se um mp3 player puder ser conectado para jogar mais facilmente (e mais barato). Se você quiser usá-lo, no entanto, solde os pinos do cabeçote no TouchBoard para permitir que ele se conecte à blindagem.
• Os TouchBoards funcionam exatamente como o Arduino Unos, com a mesma interface para fazer upload do código.

Portanto, este é um ótimo pad único, e outros fizeram algumas variações interessantes - como EmilyG aqui (LINK).

No entanto, se você quiser levar isso para o próximo nível e essencialmente fazer um 'jogo' com vários pads, com movimentos / sequências secretas para pressioná-los para 'desbloquear' todos os tipos de sons ocultos diferentes, verifique este próximo Instructable out (LINK) - passando de pequena escala para grande escala! Muito obrigado a Sam Roots por isso!

Se você gostou disso, por favor, considere votar! Obrigado =)

Etapa 11: Playground digital

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