Empfindliche Fingerspitzen - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:23

Ein Handschuh mit Vollgewebe-Drucksensoren an jeder Fingerspitze. Die Idee kam von jemand anderem, der dies als Klavierlehrer mit Kindern nutzen wollte, um den Unterschied zwischen "p" piano (weich) und "f" forte (hart) zu visualisieren.

Die druckempfindlichen Stoffschichten in den Fingerspitzen dieser Handschuhe sind dehnbar, sodass sie eng anliegen. Die Sensoren bestehen aus dehnbarem leitfähigem Gewebe und piezoresistivem Eeonyx-Gewebe. Die Verbindung des Handschuhs mit dem Arduino erfolgt über Metall-Druckknöpfe und ein Stoffkabel aus vernähten leitfähigen Fadenspuren.

FUNKTIONSWEISE DES SENSORS Der piezoresistive Effekt beschreibt den sich ändernden elektrischen Widerstand eines Materials unter mechanischem Druck. Eeonyx beschichtet eine Reihe von antistatischen Geweben und Vliesstoffen mit einem inhärent leitfähigen Polymer, das ihnen piezoresistive Eigenschaften verleiht. Indem man zwei Bahnen aus leitfähigem Stretch-Gewebe parallel über die Fingerkuppe klebe und dann ein Stück piezoresistiven Stretch-Gewebe darüber anbringt, kann man die Widerstandsänderung zwischen den beiden leitfähigen Bahnen messen, wenn Druck durch das piezoresistive. ausgeübt wird Material.

Dies ist der erste funktionierende Prototyp, der verbessert werden muss:

• Die Sensoren besser um die Form der Fingerkuppe herum integrieren, ggf. den Handschuh stricken und dazu leitende und widerstandsbehaftete Garne in ein dreilagiges Gestrick einbinden
• Sicherstellen, dass der Sensor nicht nur auf Niederdruck, sondern auch auf das Tippen von Klaviertasten gut reagiert
• Sicherstellen, dass das alles im Maßstab einer Kinderhand funktioniert
• Verbessern Sie die Software- und Visualisierungsseite

Weitere Informationen zu den Techniken, Materialien und Werkzeugen, die in dieser Anleitung verwendet werden, finden Sie in unserer KOBAKANT-Datenbank So bekommen Sie, was Sie wollen >>

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Schritt 1: Materialien und Werkzeuge

MATERIALIEN:

• Eeonyx SL-PA beschichtetes piezoresistives Stretchgewebe (RL-5-129) von
• Leitfähiges Stretchgewebe von www.lessemf.com/fabric.html
• 117/17 2-lagiger leitfähiger Faden von www.lessemf.com/fabric.html

oder www.sparkfun.com

• Schmelzbare Verbindung vom örtlichen Stoffladen oder www.shoppellon.com
• Aleenes flexibler dehnbarer Stoffkleber von
• Metalldruckknöpfe (Druckknöpfe)
• Jersey-Stretch-Gewebe
• Nicht dehnbarer Stoff
• Normaler Faden
• 5 x 4,7uF Kondensatoren
• 5 x 50K Ohm Widerstände
• Lötbares Perfboard mit Kupferlinienmuster von All Electronics
• Stift- und Buchsenleisten von Sparkfun
• Arduino USB-Board von Sparkfun
• Computer mit der folgenden Software:
• Arduino-Software kostenlos zum Download von
• Verarbeitungssoftware kostenlos zum Download von

WERKZEUGE:

• Nähnadel
• Nähmaschine
• Schere
• Stift und Papier
• Eisen
• Schneidemesser
• Zange
• Lötkolben

Schritt 2: Schablonenverfolgung und -schneiden

Laden Sie die Schablone hier herunter >>https://kobakant.at/downloads/stencils/SensitiveFingertips.pdfUnd zeichnen Sie sie auf dehnbaren Jerseystoff nach. Möglicherweise müssen Sie die Schablone nach oben oder unten skalieren, damit sie zu Ihrer Hand passt, da diese Schablone für meine eigene Hand entworfen wurde, die einen Umfang von etwa 20 cm und 18 cm von der Spitze meines Mittelfingers bis zum Handansatz hat. Wow, meine Hand ist Größe XL!>> https://www.glove.org/glovemeasure.htmSobald Sie die Schablone nachgezeichnet haben, schneiden Sie die Stücke aus.1 x Handfläche1 x Daumen1 x Zeiger 1 x Zeigefinger1 x Ringfinger1 x kleiner Finger

Schritt 3: Leitfähige Spuren

Nehmen Sie ein Stück des leitfähigen Stretchgewebes, schalten Sie Ihr Bügeleisen ein und stellen Sie sicher, dass es nicht zu heiß ist, um das leitfähige Gewebe zu verbrennen (goldene Verfärbung ist in Ordnung). Verschmelzen Sie ein Stück schmelzbares Vlies mit der glatteren Seite des Stücks des leitfähigen Stretchgewebes. Schneiden Sie das leitfähige Gewebe in 5 mm breite Spuren, die lang genug sind, um von Ihren Fingerspitzen bis zum Handrücken zu reichen - spiralförmig um Ihre Fingerspitze herum. Etwa 20cm lang. Finger- und Daumenstücke auslegen und die leitfähigen Stoffstreifen wie auf dem Foto gezeigt verschweißen. Lassen Sie die Enden lang, damit sie in Schritt 5 weiter verbunden werden können!

Schritt 4: Nähen

Fädeln Sie normales Garn in Ihre Nadel ein und nähen Sie die Teile zusammen - schauen Sie sich die folgenden Abbildungen an, wie sie zusammengenäht werden sollen. Anstatt die Kanten in einem Laufstich zusammenzunähen, habe ich einen Saumstich verwendet, aber den Stoff nicht gefaltet Über. Dadurch werden zwar nicht die schönsten Stiche erzielt, aber die Stoffmenge reduziert. >> https://www.sewdresses.com/wp-content/uploads/2f7cf27e287fe92.gifJe nachdem, in welche Richtung die Fingerspitzen zeigen (sie müssen alle in die gleiche Richtung zeigen!) rechte Hand.

Schritt 5: Leitende Spur wieder

Auf dem Handrücken des Handschuhs die Position der Verbindungsknöpfe markieren. Verwenden Sie dazu die hier herunterladbare Steckerschablone: >> https://kobakant.at/downloads/stencils/SensitiveFingertips-plug.pdfSie können die schematische Darstellung auch hier in Originalgröße herunterladen: >> https:// farm4.static.flickr.com/3401/3659523353_6ae26c39fb_o_d.jpgLegen Sie den Handschuh aus und verschmelzen Sie die Stoffspuren von den Fingern auf Ihrem Weg zum Handrücken bis zur entsprechenden Markierung. Welche Fingerspur zu welcher Markierung gehen soll, erfahren Sie in der schematischen Darstellung. Eine der Stoffspuren von jedem Sensor wird alle miteinander und mit Masse (GND, -) verbunden. T = DaumenP = ZeigerI = ZeigefingerR = RingfingerL = kleiner FingerT, P, I, R, L GNDO Sobald Sie alle fusioniert haben Spuren an Ort und Stelle, beenden Sie durch Stanzen männlicher Druckknöpfe durch die Enden der leitfähigen Stoffspuren auf dem Handrücken, wo der Stecker befestigt wird.

Schritt 6: Isolieren

Schneiden Sie Streifen aus dem Jerseystoff, mit denen Sie Ihre Leiterbahnen isolieren möchten. Sie müssen keinen Stoff auf den Kleber legen, wenn Sie dies nicht möchten, aber der Kleber neigt dazu, klebrig zu bleiben und lässt sich nur schwer gleichmäßig auftragen und sieht daher etwas unordentlich aus. Du kannst Mehl oder Babypuder auf den Kleber auftragen, sobald er getrocknet ist, um etwas von der Klebrigkeit zu entfernen. Das Abdecken des Klebers mit Stoffstreifen ist der einfache Ausweg. Und es sieht nicht schlecht aus. Holen Sie den dehnbaren Stoffkleber heraus und tragen Sie ihn ca. 1 mm dick und gleichmäßig auf die Leiterbahnen auf. Es ist sinnvoll, eine Seite nach der anderen zu machen. Warten Sie, bis der Kleber ca. 10-15 Minuten getrocknet ist (wenn der bläuliche Glanz weg ist), bevor Sie die Stoffstreifen hinzufügen, da sonst der Kleber direkt durch den Stoff sickert. Achten Sie darauf, dass Sie die Anfänge der leitfähigen Spuren an den Fingerspitzen frei lassen ! Sonst kannst du den Sensor nicht machen.

Schritt 7: Eeonyx-Sensorgewebe

Eeonyx-SensorgewebeUm die Sensoren herzustellen, müssen Sie Ovale aus dem mit Eeonyx RL-5-129 SL-PA beschichteten piezoresistiven Stretchgewebe schneiden. Die Ovale sollten groß genug sein, um die Fingerspitzen zu bedecken, die gleiche Größe wie die Spitze der Fingerschablone.

Schritt 8: Pullup- und Tiefpassfilterschaltung

Schneiden Sie ein Stück Perfboard 8 x 9 Löcher groß. Kupferleitungen laufen die kürzere Strecke. Löten Sie zwischen jedem Eingang und dem + einen 4,7uF-Kondensator (Tiefpassfilter) und einen 50K Ohm Widerstand (Pull-Up-Widerstand). Bitte sehen Sie sich die Fotos und das illustrierte Diagramm genau an, um zu sehen, wie die Dinge angeschlossen sind.

Schritt 9: Stecker und Kabel

Ziehen Sie die Kabelschablone zweimal auf das Stück nicht dehnbaren Stoffs. Schneiden Sie kleine Quadrate aus dehnbarem leitfähigem Stoff aus und schmelzen Sie sie an den Positionen der Xs, die auf der Kabelschablone markiert sind. Bereiten Sie Ihre Nähmaschine mit leitfähigem Faden vor. Wickeln Sie den 117/17 2ply leitfähigen Faden auf eine Spule. Für den Oberfaden der Nähmaschine können Sie jede beliebige Farbe verwenden. Heben Sie das GND-Kabel vorzugsweise hervor, indem Sie eine andere Farbe als den Rest wählen. Nähen Sie von den Patches aus leitfähigem Stoff entlang des Meters des nicht dehnbaren Stoffes bis zum anderen Ende (siehe Fotos und Schablone) und lassen Sie etwa 10-15 cm mehr übrig des leitfähigen Fadens, der später mit dem Perfboard vernäht werden muss. Achten Sie darauf, dass die Fäden nicht ausfransen oder sich berühren. Ihr Abstand sollte etwa 2 mm betragen, damit sie mit dem Abstand der Löcher auf dem Perfboard übereinstimmen. Wenn alle Fäden genäht wurden, stechen Sie die weiblichen Druckknöpfe durch die Patches des leitfähigen Gewebes. Damit die Vorderseite des Druckknopfes NICHT auf der Seite des leitfähigen Fadens liegt. Wenn der Stoff, den Sie verwenden, eher dünn ist, können Sie ihn im Kopfteil mit einer zusätzlichen Schicht und etwas schmelzbarer Einlage verstärken. Dadurch wird verhindert, dass die Druckknöpfe den Stoff zerreißen, wenn Sie den Stecker anschließen und entfernen durch Bügeln schmelzbar, damit die Fäden keinen schlechten Kontakt im Kabel haben. Rechts auf rechts zusammenlegen (leitfähige Stiche nach außen) und die Teile für Stecker und Kabel zusammennähen, wobei das Ende mit den losen leitfähigen Fäden offen bleibt. Drehen Sie das Kabel von innen nach außen. Und nah von Hand. Nähen Sie die losen leitfähigen Fäden an das Perfboard. Stellen Sie sicher, dass sich keiner von ihnen berührt. Sie können etwas Stoffkleber verwenden, um sie zu isolieren, wenn alle genäht sind.

Schritt 10: Anschließen und Ausführen der Anwendung

Von den Fingerspitzen, über die Druckknöpfe am Handschuh, über die Druckknöpfe am Stecker bis zu den Gewinden am Kabel zum Perfboard, zu den Headern und in den Arduino sollte Folgendes passen: Analog Input 0 = Ringfinger Analog Input 1 = Zeigefinger Analog Input 2 = Kleinfinger Analog Input 3 = Zeigefinger Analog Input 4 = Thumb Für Arduino Mikrocontroller Code und Processing Visualisierungscode schauen Sie bitte hier >> https://www.kobakant.at/DIY/?cat= 347 Stecken Sie alles zusammen und führen Sie die Anwendung aus. Sehen Sie, wo die Reichweite der Sensoren für die einzelnen Finger liegt und können Sie Ihre Schwellenwerte im Code festlegen. Führen Sie die Anwendung erneut aus, um mit neuen Schwellenwerten zu arbeiten. Drücken Sie 'g' (Grafik) und 'd' (Zeichnen), um zwischen der Roheingabe- und der Schwellenwertansicht umzuschalten. Ich hoffe, dass alles funktioniert und lass es mich wissen, wenn etwas unklar ist. Genießen!