Flex Rest: 4 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Flex Rest er et produkt som har som mål å redusere effekten av en stillesittende livsstil som ofte følger med en skrivebordsjobb. Den består av en pute og et bærbart stativ. Puten plasseres på stolen og fungerer som en trykksensor som registrerer når brukeren setter seg ned. Når brukeren ikke har beveget seg på 55 minutter, utløses motoren i det bærbare stativet og håndleddstøtten begynner å bevege seg. Dette minner brukeren om at de må reise seg og bevege seg i noen minutter før de fortsetter å jobbe.

Material du trenger

For trykkfølsom pute

• En pute på 33 cmØx1 cm (eller lag en selv)
• 10 cm x 2,5 cm velostat
• 9 cm x 2 cm kobberbånd
• 4 elektriske ledninger
• 5 V batterikilde

For den bærbare datamaskinen

• 1,2 kvm 4 mm tykk kryssfiner
• Et pappbindemiddel
• 1,5 kvm Alcantara -stoff eller annet stoff du ønsker
• Myk polstring (vi brukte 50g bomull)
• To Ø8 mm 5 cm lange sylindere

Elektronikk

• Arduino Wifi rev
• 2 ledninger
• Node MCU WiFi Board
• USB A - USB C
• USB A - Micro USB
• Servo FITEC FS5106R med 5 kg kapasitet

Programvare

• Arduino IDE
• Adobe Illustrator

Verktøy

• Laserskjærer
• Hersker
• Sagmaskin
• Symaskin
• Datamaskin

Trinn 1: Design og konstruksjon av kryssfiner Flex and Gears

På slutten av dette trinnet burde du ha laget to fleksibel kryssfiner, fem gir og tre stativer. Det første aspektet du bør vurdere er oppblåsing og tømming av håndflatestøtten på det bærbare stativet. Dette gjøres ved å legge til en spesifikk flex og stretch -egenskap til en rektangulær formet kryssfiner ved bruk av en laserskjærer. Ved å bruke https://www.festi.info/boxes.py/ kan man generere forskjellige mønstre som øker fleksibiliteten og/eller strekk av kryssfiner. Malen som brukes, heter Shutterbox template og finnes under fanen Boxes with flex.

Som illustrert på bildet ovenfor, vil bare halvparten av kryssfiner bli gravert med et mønster mens den andre halvdelen må være helt solid.

Merk: Det er variasjon av alternativer som kan implementeres f.eks. ved å bruke luftkompressorer, materialer som kan omformes (som enkelt kan endres ved hjelp av f.eks. trykk) og så videre.

Girene som følger med servoen fungerer ikke alltid til den tiltenkte bruken. Laserskjæreren er en flott måte å designe og lage dine egne tannhjul. Vi konstruerte to typer tannhjul på 4 mm tykk kryssfiner. Den første typen gir har skarpe trekanter. Vi konstruerte to av dem. Den andre typen gir ser mer ut som et ror, siden det har rektangulære kanter. Vi har laget tre av dem. Begge mønstrene for tannhjulene ble tegnet i Adobe Illustrator.

Stativene er festet til kryssfinerflexen og er nødvendige for å koble bevegelsen fra tannhjulene. Mønsteret ble tegnet i Adobe Illustrator.

Trinn 2: Design og konstruksjon av det bærbare stativet

Start med et vanlig pappbind for basen på det bærbare stativet. Det neste trinnet er å laserskjære et stykke kryssfiner i tre rektangler som skal brukes som støttende sidepaneler på de åpne sidene av bindemiddelet. Vi brukte en høyde på 6,5 cm på den kortere kanten og 8,5 cm på den øvre kanten. Etter at rammen for den bærbare saken er ferdig, er det på tide å sette sammen alle de mindre tingene i saken.

Inne i saken:

Innsiden av esken har følgende komponenter (illustrert på bildet):

• Komponent 1 og 2 er rektangulære trebiter plassert for å stabilisere og begrense bevegelsen til stativet. I tillegg vil komponent 1 fungere som en plassholder for servoen med et utstyr som vil bevege stativet frem og tilbake. Komponent 1 og 2 kan enten kuttes ut ved hjelp av laserskjæreren eller manuelt ved hjelp av en sag.
• Komponent 3 består av tre rektangulære trebiter plassert oppå hverandre for å forhindre stativet (komponent 5) å bevege seg vertikalt.
• Komponent 4 er et sylindrisk treverk som fungerer som en plassholder for giret (vist med et tannhjul på høyre side). Det er viktig å ha en sylindrisk glatt overflate slik at giret kan bevege seg fritt med minimal friksjon.
• Komponent 6 består av tre små rektangulære trebiter, fordelt jevnt, for å minimere friksjonen og la kryssfinerfleksen bevege seg frem og tilbake.
• Komponent 7, girene, er tre totalt. De lages ved å lime sammen to gir av forskjellig slag.

Merk: Montering og plassering av disse komponentene kan skje i hvilken som helst rekkefølge.

Det siste trinnet er å feste tannhjulene på sylindrene og feste stativene til kryssfinerflexen og feste den til esken.

Trinn 3: Lag en trykksensor fra Velostat

1. Skjær velostaten i passende størrelse. Vi kutter et rektangel på 10 x 2,5 cm.
2. Tape kobberbåndet på begge sider av velostaten, og sørg for at båndet er omtrent på samme posisjon på begge sider.
3. Koble en elektrisk ledning til kobberbåndet på begge sider, og sørg for at den er lang nok.
4. Koble en av ledningene til 5V -uttaket. Koble den andre til en motstand og en analog inngang til NodeMcu. Motstanden på motstanden kan variere fra sak til sak, men i vår var en 4,7 kOhm motstand god nok til å få et resultat. Koble motstanden til jord.
5. Sørg for at hver del fungerer sammen ved å kjøre arduino -koden PressureSensor.ino
6. Når den riktige motstanden er funnet og alt fungerer, lodder du alt sammen.

Trinn 4: Få elektronikken til å fungere

Elektronikken består av brettet Node MCU og Arduino WiFi rev2. Disse har innebygde WiFi -komponenter som muliggjør enkel WiFi -kommunikasjon uten ekstra elektronikk. Imidlertid må disse tavlene være programmert for å kunne kommunisere via WiFi. Vi valgte å la Node MCU utelukkende behandle den analoge inngangen og konvertere den til en verdi som tar sant eller usant. True indikerer at trykksensoren og Node MCU har registrert noen som sitter på puten og falskt det motsatte. Arduino WiFi rev2 skal deretter motta boolean og styre motoren i henhold til verdien, dvs. sende styresignaler til servoen.

Testprogram for å kontrollere servoen ble skrevet, kalt Servo.ino. Testprogram for å sende data over WiFi ble skrevet kalt Client.ino og Server.ino. Vær oppmerksom på at Server er beregnet på Node MCU og bør startes helt (til meldingen "Server Stared" skrives på seriell port) før klienten kjøres. Til slutt kombinerer du programmene etter eget ønske.

Røde, blå og gule ledninger kobles til servomotoren. Kontrollpanelet brukes til å flytte servoen frem og tilbake. Servo.ino -programmet beveger motoren i en bestemt tid for hvert knappetrykk.