Sensor Tikungan Kain: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:58

Menggunakan benang konduktif, Velostat dan neoprene, jahit sensor tikungan kain Anda sendiri. Sensor tikungan ini sebenarnya bereaksi (penurunan resistensi) terhadap tekanan, tidak secara khusus untuk menekuk. Tetapi karena diapit di antara dua lapisan neoprene (kain yang agak kokoh), tekanan diberikan saat menekuk, sehingga memungkinkan seseorang untuk mengukur tikungan (sudut) melalui tekanan. Masuk akal? Perhatikan di bawah: Jadi pada dasarnya Anda dapat menggunakan hampir semua sensor tekanan untuk mengukur tikungan, tetapi yang ini saya temukan memberi saya hasil terbaik (sensitivitas) untuk mengukur tikungan sendi manusia saat menempel pada tubuh. Ini cukup sensitif untuk mencatat bahkan sedikit tikungan dan memiliki jangkauan yang cukup besar untuk tetap mendapatkan informasi ketika anggota badan ditekuk sepenuhnya. Rentang resistansi sensor tikungan ini sangat bergantung pada tekanan awal. Idealnya Anda memiliki resistansi ohm di atas 2M antara kedua kontak saat sensor berbaring datar dan tidak terpasang. Tetapi ini dapat bervariasi, tergantung pada bagaimana sensor dijahit dan seberapa besar tumpang tindih permukaan konduktif yang berdekatan. Inilah sebabnya mengapa saya memilih untuk menjahit kontak sebagai jahitan diagonal dari benang konduktif - untuk meminimalkan tumpang tindih permukaan konduktif. Tetapi hanya sedikit tekukan atau sentuhan jari biasanya akan menurunkan resistansi menjadi beberapa Kilo ohm dan, ketika ditekan penuh, akan turun menjadi sekitar 200 ohm. Sensor masih mendeteksi perbedaan, hingga sekeras yang Anda bisa tekan dengan jari. Rentangnya non-linear dan semakin kecil saat resistansi berkurang. Sensor ini sebenarnya sangat sederhana, mudah dibuat dan murah dibandingkan dengan membelinya. Saya juga merasa cukup andal untuk kebutuhan saya. Saya juga menjual sensor tikungan kain buatan tangan ini melalui Etsy. Meskipun jauh lebih murah untuk membuatnya sendiri, membelinya akan membantu saya mendukung biaya pembuatan prototipe dan pengembangan saya >>https://www.etsy.com/shop.php?user_id=5178109 Sensor tikungan neoprene ini juga ditampilkan di CNMAT situs sumber daya, di antara kemungkinan besar lainnya untuk membuat sensor tikungan Anda sendiri >>https://cnmat.berkeley.edu/category/subjects/bend_sensor Untuk melihat sensor ini beraksi, lihat video berikut. Penari memiliki sensor tikungan kain (sama seperti yang ditunjukkan Instructable ini) yang melekat padanya: Ketiak, siku, pergelangan tangan, bahu, pinggul dan kaki. Ada modul Bluetooth di punggung penari yang mengirimkan semua informasi sensor ke komputer yang kemudian memicu instrumen (robot musik LEMUR) untuk bermain. Untuk info lebih lanjut kunjungi:https://kobacant.at/index.php?menu=2&project=4 Ada video lain di akhir Instructable ini yang menunjukkan kepada Anda tindakan yang dapat dikenakan!

Langkah 1: Bahan dan Alat

BAHAN: Bahan yang digunakan untuk sensor pada dasarnya murah dan mudah didapat. Ada tempat lain yang menjual kain konduktif dan Velostat, tetapi LessEMF adalah pilihan yang nyaman untuk keduanya, terutama untuk pengiriman di Amerika Utara. Velostat adalah nama merek untuk kantong plastik tempat komponen elektronik sensitif dikemas. Juga disebut anti-statis, ex-statis, plastik berbasis karbon. (Jadi Anda juga dapat memotong salah satu kantong plastik hitam ini jika Anda memilikinya. Tapi hati-hati! Tidak semuanya berfungsi!) Untuk membuat sensor sepenuhnya kain, seseorang dapat menggunakan tekstil konduktif EeonTex (www.eeonyx.com) sebagai gantinya dari plastik Velostat. Eeonyx biasanya hanya memproduksi dan menjual kain berlapis dalam jumlah minimum 100yds, tetapi sampel 7x10 inci (17,8x25,4 cm) tersedia gratis dan sampel yang lebih besar dari 1 hingga 5 yard dengan biaya minimum per yard. Neoprene yang tepat i digunakan untuk sensor tikungan adalah:kualitas: HStebal: 1, 5 mmkedua sisi: nilon- / polyesterjersey (standar)satu sisi: abu-abu, sisi lain: hijau neontetapi Anda dapat mencoba dan bereksperimen dengan kualitas dan ketebalan yang berbeda!juga dengan bahan yang berbeda. saya dapat membayangkan bahwa karet busa dan sejenisnya akan berfungsi. Satu hal yang baik tentang neoprene adalah bahwa ia memiliki jersey yang menyatu di kedua sisi yang memberikan rasa nyaman di kulit tetapi juga membuat menjahit lebih mudah, karena jika tidak jahitan akan merobek neoprene polos. - Benang konduktif dari www.sparkfun.com juga lihat https://cnmat.berkeley.edu/resource/conductive_thread- Neoprene dari www.sedochemicals.com- Kain konduktif regangan dari www.lessemf.com juga lihat https://cnmat. berkeley.edu/resource/stretch_conductive_fabric- Fusible interfacing dari toko kain lokal- Benang jahit biasa dari toko kain lokal- Velostat oleh 3M dari www.lessemf.comlihat juga https://cnmat.berkeley.edu/resource/velostat_resistive_plastic- Mesin popper/ kancing dari toko kain lokalALAT:- Pena dan kertas- Penggaris - Gunting kain dan kertas- Setrika- Jarum jahit- Mesin popper/jepret (genggam atau palu dan versi sederhana)- Mungkin tang untuk melepas popperUntuk menyambungkan ke komputer Anda:Saya tidak akan masuk ke detail di sini, karena Instruksi ini benar-benar lebih banyak tentang sensor itu sendiri dan lebih sedikit tentang koneksi ini. Tetapi jika Anda memiliki pertanyaan, kirimkan saya pesan.- Platform komputasi fisik Arduino dari www.sparkfun.com - Perangkat lunak Arduino gratis dari www.arduino.cc- Lingkungan pemrograman pemrosesan gratis dari www.processing.org - Klip buaya dari www.radioshack. com - Pullup atau pulldown ke ground Arduino Anda, dengan resistor 10-20 K Ohm- Beberapa kawat dan solder dan sebagainya

Langkah 2: Buat Stensil

Karena kami membuat sensor lengkung, masuk akal untuk membuatnya panjang sehingga dapat dengan mudah dipasang ke tempat pengukuran tekukan.

Anda tidak harus mengikuti bentuk dan ukuran untuk sensor ini dengan tepat. Saya tetap sederhana untuk mengkomunikasikan ide. Buat stensil yang menyertakan tanda untuk jahitan yang harus berjalan secara diagonal. Adalah baik untuk meninggalkan setidaknya 5mm ruang antara jahitan dan tepi neoprene. Beri jarak 1 cm di antara jahitan. Ini tentang TIDAK menciptakan permukaan yang terlalu konduktif, sehingga sensor tetap sensitif. 4-7 jahitan diagonal (tergantung pada panjang sensor Anda) biasanya baik-baik saja. Juga, mereka tidak perlu lama-lama. 1, 5 cm maks. Untuk versi ini, Anda perlu menyisakan ruang sekitar 1-2 cm di setiap ujung sensor sehingga Anda dapat memasang popper, yang akan berguna untuk menghubungkannya ke sirkuit kain nanti.

Langkah 3: Mempersiapkan Bahan

Setelah Anda membuat stensil, lacak ke neoprene sehingga Anda memiliki dua bagian IDENTIS (bukan cermin). Dengan menggunakan antarmuka, gabungkan sepotong kecil kain konduktif peregangan (lihat foto) ke ujung setiap bagian neoprene. Pada satu bagian itu harus di sisi hijau (dalam) dan di sisi lain di sisi abu-abu (luar). Ini agar nanti, setelah sensor dijahit bersama, kain konduktif hanya menghadap satu sisi (ini lebih untuk alasan estetika, sehingga akan tetap bekerja tidak peduli sisi mana Anda menggabungkan kain konduktif).

Langkah 4: Menjahit

Sekarang kedua sisi sensor Anda sudah siap, masukkan jarum dengan jumlah benang konduktif yang baik. Anda dapat mengambilnya ganda atau tunggal. Saya lebih suka mengambilnya sendiri.

Jahit ke neoprene dari belakang/luar (dalam hal ini sisi abu-abu). Mulailah dari ujung yang paling jauh dari bagian kain konduktif. Jahit bolak-balik seperti yang ditunjukkan pada foto. Saat Anda mencapai ujungnya, jahit benang ke kain konduktif. Buat setidaknya 6 jahitan untuk menghubungkan keduanya. Lakukan penjahitan ini untuk kedua potongan neoprene, dengan pengecualian bahwa dalam satu kasus kain konduktif berada di sisi lain dari jahitan konduktif. Anda masih ingin memasang benang konduktif ke patch kain konduktif dengan setidaknya 6 jahitan. Alasan jahitan di kedua sisi harus identik adalah agar ketika mereka berbaring di atas satu sama lain (saling berhadapan) jahitan saling silang dan tumpang tindih di satu titik. Ini memiliki dua keuntungan. Pertama, kemungkinan jahitan tidak akan sejajar dan tidak membuat sambungan yang tumpang tindih. Dan kedua agar permukaan sambungan tidak terlalu besar. Saya telah menemukan bahwa jika permukaan konduktif terlalu besar, sensitivitas sensor tidak lagi sesuai dengan yang saya inginkan.

Langkah 5: Menutup Sensor

Sebelum menutup sensor, Anda perlu memotong sepotong Velostat yang hanya sedikit lebih kecil dari potongan neoprene Anda. Bagian Velostat ini akan masuk di antara dua jahitan konduktif Anda. Dan inilah yang menciptakan perubahan sensitif tekanan dalam resistensi. Velostat memungkinkan lebih banyak listrik masuk, semakin keras Anda menekan dua lapisan konduktif bersama-sama, dengan Velostat di antaranya. Saya tidak begitu yakin mengapa ini terjadi, tetapi saya membayangkan itu karena ada partikel karbon di Velostat yang menghantarkan listrik dan semakin besar tekanan pada mereka, semakin dekat mereka bersatu dan semakin baik mereka melakukan atau sesuatu yang serupa (???). Jadi, tempatkan potongan Velostat di antara dan jahit sensor bersama-sama seperti yang ditunjukkan pada gambar. Jangan menjahit terlalu ketat, jika tidak, Anda akan mendapatkan tekanan awal yang akan membuat sensor Anda kurang sensitif.

Langkah 6: Popper

Baca instruksi yang disertakan dengan mesin popper Anda. Saya telah memasang dua popper yang berbeda (wanita dan pria) di kedua sisi sensor saya, tetapi ini terserah Anda. Saya telah menempelkan bagian depan setiap popper (bagian popper) ke samping dengan tambalan kain konduktif, sehingga kedua popper menempel pada sisi yang sama.

Jika Anda membuat kesalahan dengan popper, alat terbaik untuk membatalkannya adalah tang dan untuk menyatukan bagian yang lebih lemah, yang biasanya bagian belakang (seringkali hanya sebuah cincin). Dan kemudian biola sampai lepas. Ini sering merusak kain.

Langkah 7: Uji Multimeter

Sekarang sensor Anda sudah selesai! Kaitkan salah satu ujung ke multimeter dan atur untuk mengukur resistansi. Setiap sensor akan memiliki kisaran resistensi yang berbeda tetapi selama tidak terlalu kecil dan berfungsi untuk tujuan Anda, semuanya baik-baik saja. Sensor yang saya buat memiliki rentang sebagai berikut: Berbaring datar: 240 K Ohm Menekan dengan jari: 1 K Ohm Berbaring menyamping: 400 K Ohm Membungkuk: 1, 5 K Ohm

Langkah 8: Visualisasi Perangkat Lunak

Untuk memvisualisasikan perubahan resistansi pada sensor tikungan yang baru saja Anda buat, Anda juga dapat menghubungkannya ke komputer Anda melalui mikrokontroler (Arduino) dan menggunakan sedikit kode (Pemrosesan) untuk memvisualisasikannya. Untuk kode mikrokontroler Arduino dan kode visualisasi Processing silahkan lihat disini >> https://www.kobakant.at/DIY/?cat=347 Lihat bar orange pada gambar. Bagaimana itu di sebelah kanan layar komputer saat pergelangan tangan ditekuk. Dan di paling kiri saat pergelangan tangan lurus!! Selamat bersenang-senang dan terima kasih telah membaca. Biarkan aku tahu apa yang Anda pikirkan.