Чувствительные кончики пальцев: 10 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:55

Перчатка с сенсорами давления из ткани на каждом кончике пальца. Идея пришла от кого-то другого, кто хотел использовать это в качестве учителя фортепиано с детьми, чтобы визуализировать разницу между «p» фортепиано (мягкое) и «f» форте (твердое).

Чувствительные к давлению слои ткани на кончиках пальцев этих перчаток эластичны, поэтому могут плотно прилегать. Датчики изготовлены из эластичной проводящей ткани и пьезорезистивной ткани Eeonyx. Перчатка подключается к Arduino с помощью металлических защелок и тканевого кабеля, сделанного из вшитых проводящих ниток.

КАК РАБОТАЕТ СЕНСОР Пьезорезистивный эффект описывает изменение электрического сопротивления материала под механическим давлением. Eeonyx покрывает ряд антистатических тканых и нетканых материалов проводящим полимером, который придает им пьезорезистивные свойства. Приклеив два следа растягивающейся проводящей ткани параллельно друг другу на кончике пальца, а затем прикрепив кусок пьезорезистивной растягивающейся ткани поверх них, можно измерить изменение сопротивления между двумя проводящими дорожками при приложении давления через пьезорезистивную ткань. материал.

Это первый рабочий прототип, в него нужно внести следующие улучшения:

• Лучшая интеграция датчиков по форме кончика пальца, возможно, вязание перчатки и включение токопроводящей и резистивной пряжи в трехслойное трикотажное полотно.
• Убедитесь, что датчик хорошо реагирует не только на удерживаемое давление, но и на нажатие клавиш пианино
• Убедиться, что все это работает в масштабе детской руки
• Улучшение программного обеспечения и визуализации

Более подробную информацию о методах, материалах и инструментах, используемых в этом Руководстве, можно найти в нашей базе данных KOBAKANT. Как получить то, что вы хотите >>

Видео

Шаг 1. Материалы и инструменты

МАТЕРИАЛЫ:

• Пьезорезистивная эластичная ткань с покрытием Eeonyx SL-PA (RL-5-129) с сайта
• Эластичная проводящая ткань с сайта www.lessemf.com/fabric.html
• 117/17 2-слойная токопроводящая нить с www.lessemf.com/fabric.html

или www.sparkfun.com

• Плавкий интерфейс из местного магазина тканей или на сайте www.shoppellon.com
• Клей для эластичной эластичной ткани Aleene от https://www.amazon.com/Aleenes-F flexible-Stretchable-Fabric-Glue/dp/B0001DSCQ0
• Металлические кнопки (кнопки)
• Эластичная ткань джерси
• Неэластичная ткань
• Обычная тема
• 5 конденсаторов по 4,7 мкФ
• 5 резисторов по 50 кОм
• Паяльная перфокарта с медным рисунком от All Electronics
• Мужские и женские заголовки от Sparkfun
• Плата Arduino USB от Sparkfun
• На компьютере установлено следующее программное обеспечение:
• Программное обеспечение Arduino можно бесплатно загрузить с
• Программное обеспечение для обработки можно бесплатно загрузить с

ИНСТРУМЕНТЫ:

• Швейная иголка
• Швейная машина
• Ножницы
• Ручка и бумага
• Железо
• Режущий нож
• Плоскогубцы
• Паяльник

Шаг 2: трафарет и вырезка

Загрузите трафарет отсюда >> https://kobakant.at/downloads/stencils/SensitiveFingertips.pdf и нанесите его на эластичный трикотаж. Возможно, вам придется масштабировать трафарет вверх или вниз, чтобы он соответствовал вашей руке, поскольку этот трафарет был разработан для моей руки, которая составляет около 20 см в окружности и 18 см от кончика моего среднего пальца до основания моей руки. Ух ты, моя рука размером XL! >> https://www.glove.org/glovemeasure.htmКак только вы обведете трафарет, вырежьте кусочки: 1 ладонь 1 большой палец 1 указатель 1 указательный палец 1 безымянный палец 1 мизинец

Шаг 3: проводящие следы

Возьмите кусок эластичной проводящей ткани и включите утюг, убедившись, что он не слишком горячий, чтобы обжечь проводящую ткань (изменение цвета на золотистый - это нормально). Прикрепите кусок плавкой прокладки к более гладкой стороне куска эластичной проводящей ткани. Разрежьте проводящую ткань на дорожки шириной 5 мм, длина которых должна доходить от кончиков пальцев до тыльной стороны руки, по спирали вокруг кончика пальца. Длина около 20 см. Разложите части для пальцев и склейте полоски проводящей ткани, как показано на фото. оставляя концы длинными, чтобы их можно было соединить на шаге 5!

Шаг 4: шитье

Проденьте в иглу обычную нить и сшейте детали вместе - взгляните на следующие иллюстрации о том, как они должны сшиваться вместе. Вместо того, чтобы сшивать края вместе, я использовал подшивочный шов, но не складывал ткань. над. Это не дает самых красивых стежков, но уменьшает количество ткани. >> https://www.sewdresses.com/wp-content/uploads/2f7cf27e287fe92-g.webp

Шаг 5: снова проводящий след

На тыльной стороне ладони перчатки отметьте положение кнопок подключения. Для этого используйте трафарет штекера, который можно скачать здесь: >> https://kobakant.at/downloads/stencils/SensitiveFingertips-plug.pdf Вы также можете скачать исходный размер схематической иллюстрации отсюда: >> https:// farm4.static.flickr.com/3401/3659523353_6ae26c39fb_o_d-j.webp

Шаг 6: изоляция

Вырежьте из трикотажной ткани полоски, с помощью которых вы хотите изолировать токопроводящие следы. Вам не обязательно использовать ткань поверх клея, если вы не хотите, но клей имеет тенденцию оставаться липким, и его трудно наносить очень равномерно, и поэтому он имеет тенденцию выглядеть немного неаккуратно. Вы можете нанести на клей муку или детскую присыпку, когда он высохнет, чтобы избавиться от липкости. Покрытие клея тканевыми полосками - простой выход. И это неплохо. Возьмите клей для эластичной ткани и равномерно нанесите его толщиной около 1 мм на токопроводящие дорожки. Имеет смысл заниматься по одной стороне за раз. Подождите 10-15 минут, пока клей высохнет (когда исчезнет голубоватый оттенок), прежде чем добавлять полоски ткани, иначе клей просочится сквозь ткань. Убедитесь, что на кончиках пальцев остались первые проводящие следы. ! Иначе не получится сделать датчик.

Шаг 7: сенсорная ткань Eeonyx

Сенсорная ткань Eeonyx Для изготовления сенсоров вам нужно вырезать овалы из пьезорезистивной эластичной ткани с покрытием Eeonyx RL-5-129 SL-PA. Овалы должны быть достаточно большими, чтобы закрывать кончики пальцев, размером с кончик трафарета для пальцев.

Шаг 8: Схема подтяжки и фильтра нижних частот

Вырежьте кусок перфорированного картона размером 8 x 9 отверстий. Медные линии, проходящие на меньшую дистанцию. Припаяйте один конденсатор 4,7 мкФ (фильтр нижних частот) и один резистор 50 кОм (подтягивающий резистор) между каждым входом и плюсом. Внимательно посмотрите на фотографии и иллюстрированную схему, чтобы увидеть, как все подключено.

Шаг 9: вилка и кабель

Дважды проведите трафарет кабеля на куске неэластичной ткани. Вырежьте небольшие квадраты из эластичной проводящей ткани и закрепите их в местах, отмеченных крестиками на трафарете кабеля. Подготовьте швейную машину с токопроводящей нитью. Намотайте 2-слойную проводящую нить 117/17 на шпульку. Для верхней нити швейной машины можно использовать любой понравившийся цвет. Желательно сделать так, чтобы кабель GND выделялся, выбрав цвет, отличный от остальных. Пришейте участки проводящей ткани по всему метру неэластичной ткани к другому концу (см. Фотографии и трафарет), оставив примерно 10-15 см дополнительных проводящей нити, которую позже нужно будет пришить к перфорированной плате. Убедитесь, что нити не истираются и не соприкасаются друг с другом. Расстояние между ними должно быть около 2 мм, чтобы они совпадали с расстоянием между отверстиями на перфорированной плате. Когда все нити будут прошиты, проткните попперы с внутренней резьбой через участки проводящей ткани. Чтобы лицевая сторона поппера НЕ находилась на стороне токопроводящей нити. Если ткань, которую вы использовали, довольно тонкая, вы можете укрепить ее в головной части дополнительным слоем и небольшим количеством плавких вставок. Это предотвратит разрыв ткани попперсами при подключении и извлечении вилки. Вы также можете добавить плавкий переходник поверх проводящей стороны ниток, чтобы после того, как вы сшили и вывернули кабель наизнанку, вы могли сплавить его. Сложите лицевые стороны вместе (токопроводящими стежками наружу) и сшейте детали вилки и кабеля вместе, оставив конец со свободными токопроводящими нитями открытым. Выверните кабель наизнанку. И рядом вручную пришиваем свободные токопроводящие нити к перфорированной плате. Убедитесь, что они не касаются друг друга. Вы можете использовать немного клея для ткани, чтобы изолировать их, когда все они будут сшиты.

Шаг 10: Подключение и запуск приложения

От кончиков пальцев до кнопок на перчатке, кнопок на штекере и ниток на кабеле, монтажной плате, разъемах и в Arduino должно совпадать следующее: Аналоговый вход 0 = Аналоговый безымянный палец Вход 1 = Аналоговый вход указательного пальца 2 = Аналоговый вход мизинца 3 = Аналоговый вход указательного пальца 4 = Большой палец Для кода микроконтроллера Arduino и кода визуализации обработки, пожалуйста, посмотрите здесь >> https://www.kobakant.at/DIY/?cat= 347 Соедините все вместе и запустите приложение. Посмотрите, где находится диапазон датчиков для отдельных пальцев, и вы можете установить свои пороговые значения в коде. Запустите приложение еще раз, чтобы работать с новыми порогами. Нажмите 'g' (график) и 'd' (нарисовать), чтобы переключаться между необработанным вводом и пороговым представлением ввода. Я надеюсь, что все работает, и дайте мне знать, если что-то неясно. Наслаждаться!