KnobSlider: 8 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

KnobSlider - это устройство для изменения формы, которое переключается между ручкой и слайдером. Он обеспечивает три различных взаимодействия (скольжение, щелчок и вращение) на одном устройстве. Первоначально он был разработан для профессиональных пользователей, таких как звукорежиссеры, которые используют множество ползунков и регуляторов. KnobSlider стремится обеспечить гибкость интерфейса, сохраняя при этом способность пользователей работать с физическими устройствами, а не использовать плоские сенсорные экраны с плохой тактильной обратной связью. KnobSlider обеспечивает мобильное управление без глаз.

Это устройство будет представлено на конференции CHI 2018. Вы можете прочитать нашу статью об устройстве. Эту работу сделали Хёнён Ким, Селин Кутрикс и Анн Рудау.

Шаг 1. Материалы и инструменты

Материалы

• Детали KnobSlider, напечатанные на 3D-принтере (можно загрузить на Thingiverse.com)
• Серводвигатели SG90 X 5
• PowerMate USB
• Ременный шкив ГРМ с отверстием 5 мм, 20 зубьев, 2 шт.
• 3 мм 2 Натяжной ролик GT X 2
• Ремень ГРМ GT2 (длиннее 30 см)
• Шкив ремня ГРМ GT2, 20 зубцов, 5 мм X1
• Генератор постоянного тока 5 В
• Arduino UNO
• (опционально) неодимовый магнит 25x8x1 мм X2 ~ 4

Инструменты

• Резак
• Длинногубцы (для открывания и закрывания гайки)
• Либо настольные тиски и молоток, либо паяльные инструменты (в зависимости от того, что вы решите делать. См. Шаг 2, чтобы принять решение).
• Маленькая крестовая отвертка. Около Ø 3 мм - это хорошо.
• Моментальный клей
• (опционально) Силиконовый спрей
• (необязательно) Наждачная бумага и напильник

Шаг 2: Снимите чехол PowerMate

1. (Рисунок 1) Откройте крышку PowerMate и удалите губку. Отверните гайку, удерживающую датчик энкодера, длинным концом.
2. (Рисунок 2) Затем удалите силиконовое дно с помощью острого резака. Дно и металлический корпус склеены, так что нужно тщательно разрезать клей.

3. (Рисунок 3) Выньте плату PCB из металлического корпуса. Для этого у вас есть два альтернативных способа:

   1. Закрепите металлический корпус в тисках вверх дном. Внутренний / верхний металлический корпус (который удерживал энкодер с помощью гайки) опускается, а внешний / нижний корпус (который был соединен с силиконовым днищем) фиксируется в тисках. Осторожно выньте печатную плату из внутреннего металлического корпуса, не нарушая при этом соединений проводов. Удостоверьтесь, что вы не ударите печатную плату при ударе молотка по внутреннему металлическому корпусу, например, зафиксируйте печатную плату скотчем. Ударьте по внутреннему корпусу меткой. молоток, чтобы отделить его от внешнего корпуса. Вам нужно с уверенностью бить по нему. Если ударить слабо, они не разделятся.
   2. Если вы предпочитаете использовать паяльные инструменты, вы можете отрезать USB-провод близко к металлическому корпусу и припаять провода к печатной плате. Убедитесь, что вы правильно их подключили (как на рисунке 4).

Шаг 3. Соберите плату датчика на корпусе датчика KnobSlider

1. (Рисунок 1) Поместите плату датчика в корпус датчика KnobSlider (sensor_body_cover.stl).
2. (Рисунок 2) Закройте корпус оригинальным силиконовым дном. Клеить не нужно. Он останется там без клея.
3. (Рисунок 3) Когда штифт рядом с энкодером правильно расположен, наденьте шайбу и гайку и зафиксируйте датчик.
4. (Рисунок 4) Поместите ось датчика (sensor_axis_1.stl) на энкодер.

Шаг 4: Соберите моторы с кожухами мотора

1. (Фото 1, 2) (Необязательно) Возьмите 3-1 штуку (номер выгравирован на корпусе), положите один или два магнита. dЗакрыть 3-1 с 2-1.

2. (Рисунок 3, не обращайте внимания на двигатель на рисунке) (Необязательно) Возьмите 3-6 и поместите один или два магнита в отверстие. Плоские грани 3-6 и 3-1 встретятся, когда KnobSlider закрыт. Магниты помогут устройству плотно закрываться. Убедитесь, что магниты в двух ящиках притягивают, а не отталкивают.
3. (Рис. 4, 5, 6) Вставьте один моторный винт в частичное отверстие 3-6. Это упрощает сборку. Проденьте провода мотора через длинное узкое отверстие (выпуклая сторона корпуса).
4. (Рисунок 7) Поместите корпус мотора в корпус. Это может быть сложно, в зависимости от двигателя и 3D-принтера, который вы использовали. Я рекомендую вам сначала распечатать один футляр и проверить, подходит ли ваш двигатель. Я удалил наклейку, чтобы освободить немного больше места.

5. (Рисунок 8) Используйте оба винта двигателя, скрепите 3-6, двигатель 2-6 вместе. Повторите сборку моторов с корпусами. Вы будете использовать остальные четыре двигателя и корпус 3-2, 2-2, 3-3, 2-3, 3-4, 2-4, 3-5, 2-5. Когда вы закончите, у вас должно получиться 6 деталей.

Шаг 5: Соедините кожухи двигателя

1. Рис 1) у вас должно получиться 6 штук на картинке
2. 2, 3, 4) Возьмите 3-6 и пропустите проволоку через 3-5. Должны встречаться выпуклости 3-6 и 3-5 вогнутых.
3. Рис 5) Поместите моторную руку в 1-6
4. Рис 6) Поместите 1-6 на нижнюю часть 2-6 и 2-5.
5. Рис. 7) Повторите (2) - (4), пока не поставите 1-2 Положите 1-1 на 2-1, и все кабели выходят из 3-1, как на картинке.

Шаг 6: Объединение корпусов двигателей и корпуса датчика

1. Рис. 1) Наденьте кольцо 3-3 на ось датчика. 3-N частей идут вверх, а 1-N частей опускаются, как на картинке.
2. Рис 2) Добавьте ось датчика с зубьями (крышка потенциометра 2.stl)
3. Рис 3) Добавьте шкив ремня ГРМ GT2 с 20 зубьями, отверстие 5 мм. Зубы опускаются ниже.

Шаг 7: Добавьте шестерни и ремень ГРМ

1. (необязательно) Используйте стопку сглаженных поверхностей, по которым будет скользить курсор. Добавьте немного силиконового спрея.
2. Рис. 1) Наденьте шестерню с зубьями на штифты 3-1 и 3-6. На штифты 3-2 и 3-5 поставить шестерню без зубьев.
3. Рис 2) Оберните зубчатый ремень вокруг шестерен. Зубья ремня ГРМ касаются зубцами шестерен, а плоская часть ремня ГРМ касается шестерен без зубьев. Добавьте нижнюю часть курсора (курсор 1.stl). Поместите один конец ремня ГРМ в курсор. Заполните только половину. Тщательно измерьте необходимую длину ремня ГРМ, слегка затянув ремень. Обрежьте ремень ГРМ с небольшим запасом и поместите обрезанный конец в курсор. Переместите курсор и убедитесь, что длина подходящая. Приклейте ремень ГРМ к курсору.
4. Рис. 3) Накройте шестерни 4-ными деталями.
5. Рис 4) Добавьте верхнюю часть курсора (курсор 2.stl)

Шаг 8: Подключение / программное обеспечение

1. Рис1) Подключите двигатели, Arduino и источник питания 5 В постоянного тока, как показано на рисунке. Двигатель в 3-2 должен быть подключен к Arduino D3, двигатель в 3-3 подключен к Arduino D5, 3-4 - к D6, 3-5 - к D9, 3-6 - к D10. Это контакты ШИМ. Я загружаю файл KnobSlider.fzz на случай, если вы захотите изменить схему.
2. Загрузите StandardFirmata в Arduino (программное обеспечение Arduino> Файл> Примеры> Firmata> StandardFirmata)
3. Загрузите USB Powermate manager на сайте Griffin. Выберите подходящее программное обеспечение для вашей ОС и установите его.
4. Сопоставьте событие кнопки устройства с событием щелчка мыши. Сопоставьте вращение устройства с чем угодно.
5. Загрузите KnobSliderControl.zip и разархивируйте его куда угодно. Откройте файл.pde с помощью Processing. Как вы можете видеть в коде, углы серводвигателей контролируются в этом коде. Вам нужно будет изменить значения угла, чтобы убедиться, что KnobSlider закрывается и открывается правильно, без износа двигателей. Возможно, вам придется снова открыть слои N-1 и отрегулировать углы рук.
6. Вот и все! Надеюсь, вам понравится играть с ним!