Stoffbiegesensor - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:22

Nähen Sie mit leitfähigem Faden, Velostat und Neopren Ihren eigenen Stoffbiegesensor. Dieser Biegesensor reagiert tatsächlich (verringert den Widerstand) auf Druck, nicht speziell auf Biegung. Da es jedoch zwischen zwei Schichten Neopren (ein ziemlich robuster Stoff) eingebettet ist, wird beim Biegen Druck ausgeübt, sodass man die Biegung (Winkel) über Druck messen kann. Sinn ergeben? Sehen Sie sich unten an: Im Grunde können Sie also fast jeden Drucksensor verwenden, um die Biegung zu messen, aber dieser liefert mir die besten Ergebnisse (Empfindlichkeit) für die Messung der Biegung menschlicher Gelenke, wenn sie am Körper befestigt sind. Es ist empfindlich genug, um selbst leichte Biegungen zu registrieren und hat einen ausreichend großen Bereich, um noch Informationen zu erhalten, wenn die Gliedmaßen vollständig gebeugt sind. Der Widerstandsbereich dieses Biegesensors hängt stark vom Anfangsdruck ab. Idealerweise haben Sie zwischen beiden Kontakten einen Widerstand von über 2 M Ohm, wenn der Sensor flach und nicht angebracht ist. Dies kann jedoch variieren, je nachdem, wie der Sensor vernäht ist und wie groß die Überlappung der angrenzenden leitfähigen Flächen ist. Aus diesem Grund nähe ich die Kontakte als diagonale Stiche aus leitfähigem Faden - um die Überlappung der leitfähigen Oberfläche zu minimieren. Aber nur die kleinste Biegung oder Berührung des Fingers senkt den Widerstand im Allgemeinen auf einige Kiloohm und bei vollem Druck auf etwa 200 Ohm. Der Sensor erkennt immer noch einen Unterschied, bis hin zu etwa so stark, wie Sie mit den Fingern drücken können. Der Bereich ist nichtlinear und wird mit abnehmendem Widerstand kleiner. Dieser Sensor ist wirklich sehr einfach, leicht herzustellen und billig im Vergleich zum Kauf. Ich habe auch festgestellt, dass es für meine Bedürfnisse zuverlässig genug ist. Ich verkaufe diese handgefertigten Stoffbiegesensoren auch über Etsy. Obwohl es viel billiger ist, einen eigenen zu machen, hilft mir der Kauf, meine Prototypen- und Entwicklungskosten zu decken >>https://www.etsy.com/shop.php?user_id=5178109 Dieser Neopren-Biegesensor ist auch auf dem CNMAT. zu finden Ressourcen-Site, neben anderen großartigen Möglichkeiten zur Herstellung eigener Biegesensoren >>https://cnmat.berkeley.edu/category/subjects/bend_sensor Um diesen Sensor in Aktion zu sehen, sehen Sie sich das folgende Video an. Die Tänzerin hat Stoffbiegesensoren (die gleichen wie diese Instructable Shows) an ihr befestigt: Achseln, Ellbogen, Handgelenke, Schultern, Hüften und Füße. Auf dem Rücken der Tänzerin befindet sich ein Bluetooth-Modul, das alle Sensorinformationen an einen Computer überträgt, der dann Instrumente (die Musikroboter von LEMUR) zum Spielen auslöst. Für weitere Informationen besuchen Sie: https://kobakant.at/index.php?menu=2&project=4 Am Ende dieses Instructables befindet sich ein weiteres Video, das Ihnen es in tragbarer Aktion zeigt!

Schritt 1: Materialien und Werkzeuge

MATERIALIEN: Die für den Sensor verwendeten Materialien sind grundsätzlich billig und von der Stange. Es gibt andere Orte, die leitfähige Stoffe und Velostat verkaufen, aber LessEMF ist für beide eine bequeme Option, insbesondere für den Versand innerhalb Nordamerikas. Velostat ist der Markenname für die Plastiktüten, in denen empfindliche elektronische Komponenten verpackt sind. Auch antistatisch genannt, ex-statischer, kohlenstoffbasierter Kunststoff. (Sie können also auch eine dieser schwarzen Plastiktüten zerschneiden, wenn Sie eine zur Hand haben. Aber Vorsicht! Nicht alle funktionieren!) Um den Sensor vollständig aus Stoff zu machen, kann stattdessen EeonTex leitfähiges Textil (www.eeonyx.com) verwendet werden des Kunststoff-Velost. Eeonyx produziert und verkauft seine beschichteten Stoffe normalerweise nur in Mindestmengen von 100 Yards, aber 7 x 10 Zoll (17,8 x 25,4 cm) Muster sind kostenlos erhältlich und größere Muster von 1 bis 5 Yards gegen eine Mindestgebühr pro Yard Für den Biegesensor wird verwendet:Qualität: HSDicke: 1,5 mmbeide Seiten: Nylon- / Polyesterjersey (Standard)eine Seite: grau, andere Seite: neongrünaber man kann trotzig mit verschiedenen Qualitäten und Dicken experimentieren!auch mit verschiedenen Materialien. Ich kann mir vorstellen, dass Schaumgummi und ähnliches funktionieren. Eine gute Sache an dem Neopren ist, dass es auf beiden Seiten mit Jersey verschmolzen ist, was ihm ein angenehmes Gefühl auf der Haut verleiht, aber auch das Nähen erleichtert, da sonst die Nähte durch das einfache Neopren reißen. - Leitfähiges Garn von www.sparkfun.com siehe auch https://cnmat.berkeley.edu/resource/conductive_thread - Neopren von www.sedochemicals.com - Leitfähiges Stretchgewebe von www.lessemf.com siehe auch https://cnmat. berkeley.edu/resource/stretch_conductive_fabric- Schmelzbare Einlage aus einem örtlichen Stoffladen- Normales Nähgarn aus einem örtlichen Stoffladen- Velostat von 3M von www.lessemf.com, siehe auch https://cnmat.berkeley.edu/resource/velost_resistive_plastic- Machine poppers/ Druckknöpfe aus dem örtlichen Stoffladen WERKZEUGE: - Stift und Papier - Lineal - Stoff- und Papierschere - Bügeleisen - Nähnadel - Druckknopf / Druckknopf (Handheld oder Hammer und einfache Version) - Möglicherweise Zange zum Lösen der Druckknöpfe Zum Anschließen an Ihren Computer: Ich bin nicht werde ins Detail gehen hier, weil es bei diesem Instructable wirklich mehr um den Sensor selbst und weniger um diese Verbindung geht. Aber wenn Sie Fragen haben, senden Sie mir einfach eine Nachricht. - Arduino Physical Computing Platform von www.sparkfun.com - Arduino Software kostenlos von www.arduino.cc - Processing Programmierumgebung kostenlos von www.processing.org - Crocodile Clips von www.radioshack. com - Ein Pullup oder Pulldown auf die Masse Ihres Arduino, mit einem 10-20 K Ohm Widerstand - Etwas Draht und Lötzinn und so

Schritt 2: Machen Sie eine Schablone

Da wir einen Biegesensor herstellen, ist es sinnvoll, ihn lang zu machen, damit er einfach dort angebracht werden kann, wo die Biegung gemessen werden soll.

Sie müssen die Form und Größe dieses Sensors nicht genau befolgen. Ich habe es einfach gehalten, die Idee zu kommunizieren. Erstellen Sie eine Schablone mit Markierungen für Stiche, die diagonal verlaufen sollen. Es ist gut, mindestens 5 mm Abstand zwischen den Stichen und dem Rand des Neoprens zu lassen. Lassen Sie 1 cm Abstand zwischen den Maschen. Es geht darum, KEINE zu leitende Oberfläche zu schaffen, damit der Sensor empfindlich bleibt. 4-7 Diagonalstiche (je nach Länge Ihres Sensors) sind normalerweise in Ordnung. Außerdem müssen sie nicht lang sein. 1, 5cm max. Bei dieser Version sollten Sie an jedem Ende des Sensors etwa 1-2 cm Platz lassen, damit Sie einen Druckknopf anbringen können, der später für den Anschluss an einen Fabric-Stromkreis nützlich ist.

Schritt 3: Materialien vorbereiten

Sobald Sie die Schablone erstellt haben, verfolgen Sie sie auf das Neopren, so dass Sie zwei IDENTISCHE (nicht gespiegelte) Teile haben. Verwenden Sie ein kleines Stück leitfähigen Stretchgewebes (siehe Fotos) mit dem Verbindungsstück an den Enden jedes Neoprenstücks. Bei einem Stück sollte es auf der grünen Seite (innen) und beim anderen auf der grauen Seite (außen) sein. Dies ist so, dass später, wenn der Sensor zusammengenäht ist, das leitfähige Gewebe nur auf eine Seite zeigt (dies ist eher aus ästhetischen Gründen, so dass es immer noch funktioniert, egal auf welcher Seite Sie das leitfähige Gewebe verschweißen).

Schritt 4: Nähen

Nachdem beide Seiten Ihres Sensors vorbereitet sind, fädeln Sie eine Nadel mit einer guten Menge leitfähigen Fadens ein. Sie können es doppelt oder einzeln nehmen. Ich nehme es lieber einzeln.

Von hinten/außen in das Neopren einnähen (hier graue Seite). Beginnen Sie am Ende, das am weitesten vom leitfähigen Stofffleck entfernt ist. Nähen Sie hin und her, wie auf den Fotos gezeigt. Wenn Sie das Ende erreicht haben, nähen Sie den Faden an das leitfähige Gewebe. Machen Sie mindestens 6 Stiche, um die beiden zu verbinden. Führen Sie dieses Nähen für beide Neoprenstücke durch, mit der Ausnahme, dass sich das leitfähige Gewebe einmal auf der anderen Seite der leitfähigen Stiche befindet. Trotzdem möchten Sie den leitfähigen Faden mit mindestens 6 Stichen am leitfähigen Stoffpatch befestigen. Der Grund dafür, dass die Stiche auf beiden Seiten identisch sein müssen, ist, dass sich die Stiche beim Übereinanderliegen (gegenüber) kreuzen und in einem Punkt überlappen. Dies hat zwei Vorteile. Erstens, dass es unwahrscheinlich ist, dass die Stiche nicht ausgerichtet werden und keine überlappenden Verbindungen herstellen. Und zweitens, dass die Verbindungsfläche nicht zu groß ist. Ich habe festgestellt, dass, wenn die leitfähigen Oberflächen zu groß sind, die Empfindlichkeit des Sensors nicht mehr für das ist, was ich will.

Schritt 5: Schließen des Sensors

Bevor Sie den Sensor schließen, sollten Sie ein Stück Velostat ausschneiden, das nur ein bisschen kleiner ist als Ihre Neoprenstücke. Dieses Stück Velostat wird zwischen Ihre beiden leitfähigen Stiche gelegt. Und genau dadurch entsteht die druckempfindliche Widerstandsänderung. Der Velostat lässt mehr Strom durch, je stärker man die beiden leitfähigen Schichten zusammendrückt, mit dem Velostat dazwischen. Ich bin mir nicht wirklich sicher, warum das so ist, aber ich stelle mir vor, dass es im Velostat Kohlenstoffpartikel gibt, die Strom leiten und je mehr Druck auf sie ausgeübt wird, desto näher kommen sie zusammen und desto besser leiten sie oder ähnliches (???). Legen Sie also das Stück Velostat dazwischen und nähen Sie den Sensor wie in den Bildern gezeigt zusammen. Nähen Sie nicht zu fest, sonst haben Sie einen Anfangsdruck, der Ihren Sensor weniger empfindlich macht.

Schritt 6: Poppers

Lesen Sie die Anweisungen, die mit Ihrer Popper-Maschine geliefert wurden. Ich habe zwei verschiedene Druckknöpfe (weiblich und männlich) an beiden Seiten meines Sensors angebracht, aber das liegt an Ihnen. Ich habe den vorderen Teil jedes Poppers (das Popperteil) an der Seite mit dem Patch aus leitfähigem Stoff befestigt, so dass beide Poppers an der gleichen Seite befestigt sind.

Wenn Sie bei den Druckknöpfen einen Fehler machen, ist das beste Werkzeug, um sie zu lösen, eine Zange und das Zusammendrücken des schwächeren Teils, das normalerweise der hintere Teil ist (oft nur ein Ring). Und dann fummeln, bis es sich löst. Dies ruiniert jedoch oft den Stoff.

Schritt 7: Multimetertest

Jetzt ist Ihr Sensor fertig! Schließen Sie eines der Enden an ein Multimeter an und stellen Sie es auf Widerstandsmessung ein. Jeder Sensor hat einen anderen Widerstandsbereich, aber solange er nicht zu klein ist und für Ihre Zwecke funktioniert, ist alles gut. Der von mir hergestellte Sensor hatte folgende Reichweiten: Flach liegend: 240 K Ohm Drücken mit dem Finger: 1 K Ohm Auf der Seite liegend: 400 K Ohm Gebogen: 1, 5 K Ohm

Schritt 8: Software-Visualisierung

Um die Widerstandsänderung des gerade erstellten Biegesensors zu visualisieren, können Sie ihn auch über einen Mikrocontroller (Arduino) an Ihren Computer anschließen und mit ein wenig Code (Processing) visualisieren. Für Arduino-Mikrocontroller-Code und Processing-Visualisierungscode schauen Sie bitte hier >> https://www.kobakant.at/DIY/?cat=347 Siehe den orangefarbenen Balken in den Bildern. Wie es rechts auf dem Computerbildschirm ist, wenn das Handgelenk gebeugt ist. Und ganz links, wenn das Handgelenk gerade ist!! Viel Spaß und danke fürs Lesen. Lass mich wissen was du denkst.