Sensor de curvatura de tecido: 8 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:40

Usando fio condutor, Velostat e neoprene, costure seu próprio sensor de dobra de tecido. Este sensor de curvatura realmente reage (diminui a resistência) à pressão, não especificamente à curvatura. Mas, como está imprensado entre duas camadas de neoprene (tecido bastante resistente), a pressão é exercida durante a dobra, permitindo assim medir a curvatura (ângulo) por meio da pressão. Faz sentido? Assista abaixo: Basicamente, você poderia usar quase qualquer sensor de pressão para medir a curvatura, mas este eu acho que me dá os melhores resultados (sensibilidade) para medir a curvatura das articulações humanas quando conectado ao corpo. É sensível o suficiente para registrar até mesmo uma curvatura leve e tem um alcance grande o suficiente para ainda obter informações quando os membros estão totalmente dobrados. A faixa de resistência deste sensor de curvatura depende muito da pressão inicial. O ideal é que você tenha uma resistência acima de 2M ohm entre os dois contatos quando o sensor estiver plano e não conectado. Mas isso pode variar, dependendo de como o sensor é costurado e do tamanho da sobreposição das superfícies condutoras adjacentes. É por isso que escolhi costurar os contatos como pontos diagonais de linha condutora - para minimizar a sobreposição da superfície condutora. Mas apenas a menor curvatura ou toque do dedo geralmente baixará a resistência para alguns quilo ohm e, quando totalmente pressionada, ela desce para cerca de 200 ohm. O sensor ainda detecta uma diferença, quase tão forte quanto você pode pressionar com os dedos. O intervalo é não linear e fica menor à medida que a resistência diminui. Este sensor é realmente muito simples, fácil de fazer e barato em comparação com a compra de um. Também descobri que ele é confiável o suficiente para minhas necessidades. Também estou vendendo esses sensores de dobra de tecido feitos à mão via Etsy. Embora seja muito mais barato fazer o seu próprio, comprar um me ajudará a suportar meus custos de prototipagem e desenvolvimento >> https://www.etsy.com/shop.php?user_id=5178109 Este sensor de curvatura de neoprene também está presente no CNMAT site de recursos, entre outras grandes possibilidades para fazer seus próprios sensores de dobra >> https://cnmat.berkeley.edu/category/subjects/bend_sensor Para ver este sensor em ação, dê uma olhada no vídeo a seguir. A dançarina tem sensores de flexão de tecido (os mesmos que este Instructable mostra) anexados a ela: axilas, cotovelos, pulsos, ombros, quadris e pés. Há um módulo Bluetooth nas costas da dançarina que transmite todas as informações do sensor para um computador que aciona os instrumentos (robôs musicais do LEMUR) para tocar. Para obter mais informações, visite: https://kobakant.at/index.php? Menu = 2 & project = 4 Há outro vídeo no final deste Instructable que mostra isso em ação vestível!

Etapa 1: Materiais e Ferramentas

MATERIAIS: Os materiais usados para o sensor são basicamente baratos e prontos para uso. Existem outros locais que vendem tecidos condutores e Velostat, mas LessEMF é uma opção conveniente para ambos, especialmente para remessa dentro da América do Norte., ex-estático, plástico à base de carbono. (Portanto, você também pode cortar um desses sacos de plástico preto se tiver um à mão. Mas cuidado! Nem todos eles funcionam!) Para fazer o sensor totalmente de tecido, pode-se usar tecido condutor EeonTex (www.eeonyx.com). do Velostat de plástico. A Eeonyx normalmente fabrica e vende seus tecidos revestidos em quantidades mínimas de 100 jardas, mas amostras de 7x10 polegadas (17,8x25,4 cm) estão disponíveis gratuitamente e amostras maiores de 1 a 5 jardas por uma taxa mínima por jarda. O neoprene exato i usado para o sensor de curvatura é: qualidade: HSespessura: 1, 5 lados: nylon / poliéster (padrão) um lado: cinza, outro lado: verde neon, mas você pode desafiadoramente tentar experimentar com diferentes qualidades e espessuras! também com diferentes materiais. posso imaginar que espuma de borracha e similares funcionarão. uma coisa boa sobre o neoprene é que ele tem jersey fundido em ambos os lados, o que dá uma boa sensação contra a pele, mas também torna a costura mais fácil, já que os pontos de outra forma rasgam o neoprene liso. - Linha condutiva de www.sparkfun.com, consulte também https://cnmat.berkeley.edu/resource/conductive_thread- Neoprene de www.sedochemicals.com- Tecido condutor elástico de www.lessemf.com consulte também https:// cnmat. berkeley.edu/resource/stretch_conductive_fabric- Interface fusível de loja de tecido local- Linha de costura regular de loja de tecido local- Velostat by 3M de www.lessemf.comalso ver https://cnmat.berkeley.edu/resource/velostat_resistive_plastic- Machine poppers / botões de pressão da loja de tecidos local FERRAMENTAS: - Caneta e papel - Régua - Tesoura de tecido e papel - Ferro - Agulha de costura - Máquina de estalar / snap (portátil ou martelo e versão simples) - Possivelmente alicate para desfazer estaladoresPara conectar ao seu computador: Não estou indo para entrar em detalhes aqui, porque este Instructable é realmente mais sobre o sensor em si e menos sobre esta conexão. Mas se você tiver dúvidas, envie-me uma mensagem.- Plataforma de computação física Arduino em www.sparkfun.com - Software Arduino gratuito em www.arduino.cc- Ambiente de programação de processamento gratuito em www.processing.org - Clipes de crocodilo em www.radioshack. com - Um pullup ou pulldown para o solo do seu Arduino, com um resistor de 10-20 K Ohm- Um pouco de fio e solda e outras coisas

Etapa 2: faça um estêncil

Como estamos fazendo um sensor de dobra, faz sentido torná-lo longo para que possa ser facilmente conectado ao local onde a dobra deve ser medida.

Você não precisa seguir a forma e o tamanho desse sensor exatamente. Eu mantive simples para comunicar a ideia. Crie um estêncil que inclua a marcação de pontos que devem ser executados na diagonal. É bom deixar pelo menos 5mm de espaço entre os pontos e a borda do neoprene. Deixe 1 cm de espaço entre os pontos. Trata-se de NÃO criar uma superfície muito condutora, para que o sensor permaneça sensível. 4-7 pontos diagonais (dependendo do comprimento do seu sensor) normalmente são bons. Além disso, eles não precisam ser longos. 1, 5 cm máx. Para esta versão, você vai querer deixar cerca de 1-2 cm de espaço em cada extremidade do sensor para que possa anexar um popper, que será útil para conectá-lo a um circuito de tecido posteriormente.

Etapa 3: Preparação de materiais

Depois de criar o estêncil, trace-o sobre o neoprene de modo que você tenha duas peças IDÊNTICAS (não espelhadas). Usando a interface, funda um pequeno pedaço de tecido condutor elástico (veja as fotos) ao final de cada pedaço de neoprene. Em uma peça deve estar do lado verde (dentro) e do outro lado do lado cinza (fora). Isso é para que mais tarde, uma vez que o sensor seja costurado, o tecido condutor fica voltado apenas para um lado (isso é mais por razões estéticas, então ele ainda funcionará não importa de que lado você funda o tecido condutor).

Etapa 4: Costura

Agora que os dois lados do sensor estão preparados, passe uma boa quantidade de fio condutor na agulha. Você pode levá-lo duplo ou individual. Prefiro levar sozinho.

Costure o neoprene por trás / por fora (neste caso, o lado cinza). Comece na extremidade mais distante do remendo de tecido condutor. Costure para frente e para trás conforme mostrado nas fotos. Quando você chegar ao fim, costure a linha no tecido condutor. Faça pelo menos 6 pontos para conectar os dois. Faça esta costura para ambas as peças de neoprene, exceto que em um caso o tecido condutor fica do outro lado dos pontos condutores. Ainda assim, você deseja prender o fio condutor ao remendo de tecido condutor com pelo menos 6 pontos. A razão pela qual as costuras em ambos os lados devem ser idênticas é que quando eles ficam um sobre o outro (frente a frente) os pontos se cruzam e se sobrepõem em um ponto. Isso tem duas vantagens. Primeiro, é improvável que os pontos não se alinhem e não façam nenhuma conexão sobreposta. E em segundo lugar, que a superfície de conexão não é muito grande. Descobri que, se as superfícies condutoras forem muito grandes, a sensibilidade do sensor não é mais boa para o que desejo.

Etapa 5: Fechando o Sensor

Antes de fechar o sensor, você deve cortar um pedaço de Velostat que seja um pouco menor do que seus pedaços de neoprene. Este pedaço de Velostat vai ficar entre seus dois pontos condutores. E é isso que cria a mudança sensível à pressão na resistência. O Velostat permite que mais eletricidade passe, quanto mais você pressiona as duas camadas condutoras, com o Velostat no meio. Não sei exatamente por que isso acontece, mas imagino que seja porque há partículas de carbono no Velostat que conduzem eletricidade e quanto mais pressão sobre elas, mais próximos ficam e melhor conduzem ou algo semelhante (???). Assim, coloque o pedaço de Velostat no meio e costure o sensor como mostrado nas fotos. Não costure muito apertado, senão você terá uma pressão inicial que tornará seu sensor menos sensível.

Etapa 6: Poppers

Leia as instruções que vieram com sua máquina popper. Anexei dois poppers diferentes (feminino e masculino) em cada lado do meu sensor, mas você decide. Fixei a parte frontal de cada popper (a parte popper) ao lado com o remendo de tecido condutor, de modo que os dois poppers sejam fixados no mesmo lado.

Se acontecer de você cometer um erro com os poppers, a melhor ferramenta para desfazê-los é um alicate e apertar a parte mais fraca, que normalmente é a parte de trás (geralmente apenas um anel). E então mexa até que ele se solte. Isso muitas vezes estraga o tecido.

Etapa 7: teste do multímetro

Agora seu sensor está pronto! Conecte qualquer uma das extremidades a um multímetro e configure-o para medir a resistência. Cada sensor terá uma faixa de resistência diferente, mas contanto que não seja muito pequeno e funcione para seus propósitos, tudo é bom. O sensor que fiz tinha os seguintes intervalos: Deitado plano: 240 K Ohm Pressionando com o dedo: 1 K Ohm Deitado de lado: 400 K Ohm Dobrado: 1, 5 K Ohm

Etapa 8: Visualização de software

Para visualizar a mudança de resistência no sensor de curvatura que você acabou de fazer, você também pode conectá-lo ao seu computador por meio de um microcontrolador (Arduino) e usar um pouco de código (Processing) para visualizá-lo. Para o código do microcontrolador Arduino e o código de visualização de processamento, clique aqui >> https://www.kobakant.at/DIY/?cat=347 Veja a barra laranja nas fotos. Como fica à direita da tela do computador quando o pulso está dobrado. E à esquerda quando o pulso estiver reto !! Divirta-se e obrigado pela leitura. Diz-me o que pensas.