Гъвкава опора: 4 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Flex Rest е продукт, който има за цел да намали ефектите от заседналия начин на живот, който често идва с бюро. Състои се от възглавница и стойка за лаптоп. Възглавницата се поставя на стола и действа като сензор за налягане, който усеща всеки път, когато потребителят седне. Когато потребителят не се е движил в продължение на 55 минути, двигателят в стойката на лаптопа се задейства и опората за длани започва да се движи. Това напомня на потребителя, че трябва да стане и да се движи за няколко минути, преди да продължи да работи.

Материал, от който се нуждаете

За възглавница, чувствителна към натиск

• Възглавница с размери 33 см Ø 1 см (или направете такава сами)
• 10 см х 2,5 см велостат
• 9cmx2cm медна лента
• 4 електрически проводника
• Източник на батерията 5 V

За стойката за лаптоп

• 1,2 кв.м шперплат с дебелина 4 мм
• Свързващо вещество от картон
• 1,5 кв.м плат от алкантара или всяка друга тъкан по ваш избор
• Мека подложка (използвахме 50 г памук)
• Два цилиндъра с дължина 5 см с диаметър 8 мм

Електроника

• Arduino Wifi rev
• 2 шнура
• Node MCU WiFi Board
• USB A - USB C
• USB A - Микро USB
• Серво FITEC FS5106R с капацитет 5 кг

Софтуер

• Arduino IDE
• Adobe Illustrator

Инструменти

• Лазерен нож
• Владетел
• Трион машина
• Шевна машина
• Компютър

Стъпка 1: Проектиране и изграждане на шперплат Flex и Gears

В края на тази стъпка трябваше да създадете две гънки от шперплат, пет зъбни колела и три стелажа. Това става чрез добавяне на специфично свойство на огъване и разтягане към шперплат с правоъгълна форма с помощта на лазерен нож. Използвайки https://www.festi.info/boxes.py/, човек може да генерира различни модели, които увеличават гъвкавостта и/или разтягането на шперплата. Използваният шаблон се нарича Shutterbox template и може да бъде намерен в раздела Boxes with flex.

Както е показано на снимката по -горе, само половината от шперплата ще бъде гравирана с шарка, докато другата половина трябва да бъде напълно здрава.

Забележка: Има вариация на алтернатива, която може да се приложи напр. чрез използване на въздушни компресори, материали, които могат да се разглобяват (които могат лесно да се променят с помощта на напр. налягане) и т.н.

Скоростите, които се доставят със серво, не винаги работят за предназначението. Лазерният нож е чудесен начин да проектирате и създадете свои собствени зъбни колела. Конструирахме два вида зъбни колела върху шперплат с дебелина 4 мм. Първият тип предавка има остри триъгълни ръбове. Създадохме две от тях. Вторият вид предавка прилича повече на кормило, тъй като има правоъгълни ръбове. Създадохме три от тях. И двата модела за зъбните колела са начертани в Adobe Illustrator.

Стелажите са прикрепени към гъвкавия шперплат и са необходими за свързване на движението от зъбните колела. Моделът е нарисуван в Adobe Illustrator.

Стъпка 2: Проектиране и конструиране на стойката за лаптоп

Започнете с обикновена картонена връзка за основата на стойката за лаптоп. Следващата стъпка е лазерно изрязване на парче шперплат на три правоъгълника, които ще се използват като поддържащи странични панели на отворените страни на свързващото вещество. Използвахме височина 6,5 см на по -късия ръб и 8,5 см на по -високия ръб. След като рамката за кутията на лаптопа е направена, е време да сглобите всички по -малки неща вътре в кутията.

Вътре в кутията:

Вътрешността на кутията ще има следните компоненти (илюстрирани на снимката):

• Компонент 1 и 2 са правоъгълни парчета дърво, поставени да стабилизират и ограничават движението на стелажа. Освен това, компонент 1 ще действа като заместител на серво със зъбно колело, което ще премества багажника напред -назад. Компонент 1 и 2 могат да бъдат изрязани с лазерна резачка или ръчно с трион.
• Компонент 3 се състои от три правоъгълни парчета дърво, поставени едно върху друго, за да се предотврати вертикалното движение на стелажа (компонент 5).
• Компонент 4 е цилиндрично парче дърво, което действа като заместител на зъбното колело (показано с зъбно колело от дясната страна). Важно е да имате цилиндрична гладка повърхност, която да позволява на зъбното колело да се движи свободно с минимално триене.
• Компонент 6 се състои от три малки правоъгълни парчета дърво, разпределени равномерно, за да се сведе до минимум триенето и да се позволи гъвкавостта на шперплата да се движи напред -назад.
• Компонент 7, зъбните колела, са общо три. Те са направени чрез залепване на две зъбни колела от различен вид.

Забележка: Сглобяването и поставянето на тези компоненти може да се извърши в произволен ред.

Последната стъпка е да прикрепите зъбните колела към цилиндрите и да прикрепите стелажите към гъвкавия шперплат и да го прикрепите към кутията.

Стъпка 3: Изработване на сензор за налягане от Velostat

1. Нарежете велостата в подходящ размер. Изрязваме правоъгълник 10х2,5 см.
2. Залепете медната лента от двете страни на велостата и се уверете, че лентата е приблизително на една и съща позиция от двете страни.
3. Свържете електрически проводник към медната лента от двете страни и се уверете, че е достатъчно дълъг.
4. Свържете един от проводниците към 5V контакта. Свържете другия към резистор и аналогов вход към NodeMcu. Съпротивлението на резистора може да варира в зависимост от случая, но в нашия 4,7 kOhm резистор беше достатъчно добър, за да получи резултат. Свържете резистора към земята.
5. Уверете се, че всяка част работи заедно, като стартирате кода arduino PressureSensor.ino
6. Когато е намерен правилният резистор и всичко работи, запойте всичко заедно.

Стъпка 4: Направете работата на електрониката

Електрониката се състои от платката Node MCU и Arduino WiFi rev2. Те имат вградени WiFi компоненти, които позволяват лесна WiFi комуникация без допълнителна електроника. Тези платки обаче трябва да бъдат програмирани, за да могат да комуникират чрез WiFi. Избрахме да оставим Node MCU да обработва единствено аналоговия вход и да го преобразува в стойност, която приема true или false. Вярно показва, че сензорът за налягане и Node MCU са регистрирали някой, седнал на възглавницата, и невярно обратното. След това Arduino WiFi rev2 трябва да получи логическото и да управлява двигателя според стойността, т.е. да изпраща управляващи сигнали към серво.

Написана е тестова програма за управление на серво, наречена Servo.ino. Написана е тестова програма за изпращане на данни през WiFi, наречена Client.ino и Server.ino. Обърнете внимание, че сървърът е предназначен за Node MCU и трябва да бъде стартиран напълно (докато съобщението „Server Stared“не бъде написано на сериен порт) преди да се изпълни Клиентът. Накрая комбинирайте програмите по ваш вкус.

Червени, сини и жълти кабели се свързват със серво мотора. Контролният панел се използва за преместване на сервото напред и назад. Програмата Servo.ino премества двигателя за определено време при всяко натискане на бутон.