Fleksibilni oslonac: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

Flex Rest je proizvod koji ima za cilj smanjiti učinke sjedilačkog načina života koji često dolazi sa stolom. Sastoji se od jastuka i stalka za prijenosno računalo. Jastuk se postavlja na stolicu i djeluje kao senzor pritiska koji osjeća kad god korisnik sjedne. Kad se korisnik nije pomaknuo 55 minuta, aktivira se motor u postolju prijenosnog računala i oslonac za dlanove počinje se pomicati. Ovo podsjeća korisnika da mora ustati i kretati se nekoliko minuta prije nastavka rada.

Materijal koji će vam trebati

Za jastuk osjetljiv na pritisak

• Jastuk 33 cm Ø x 1 cm (ili ga napravite sami)
• 10cmx2.5cm velostat
• 9cmx2cm bakrena traka
• 4 električne žice
• 5 V izvor baterije

Za postolje za prijenosno računalo

• 1.2 m² šperploča debljine 4 mm
• Kartonsko vezivo
• 1,5 m² alcantara tkanine ili bilo koje druge tkanine po vašem izboru
• Meka podstava (koristili smo 50 g pamuka)
• Dva cilindra Ø8 mm duljine 5 cm

Elektronika

• Arduino Wifi rev
• 2 kabela
• Node MCU WiFi ploča
• USB A - USB C
• USB A - Mikro USB
• Servo FITEC FS5106R nosivosti 5 kg

Softver

• Arduino IDE
• Adobe Illustrator

Alati

• Laserski rezač
• Vladar
• Stroj za piljenje
• Mašina za šivanje
• Računalo

Korak 1: Dizajn i konstrukcija šperploče i zupčanika

Na kraju ovog koraka trebali ste stvoriti dva fleksibilna komada šperploče, pet zupčanika i tri stalka. Prvi aspekt koji treba uzeti u obzir je napuhavanje i ispuhavanje oslonca za dlanove postolja za prijenosno računalo. To se postiže dodavanjem specifičnog svojstva savijanja i rastezanja šperploči pravokutnog oblika pomoću laserskog rezača. Korištenjem https://www.festi.info/boxes.py/ mogu se stvoriti različiti uzorci koji povećavaju fleksibilnost i/ili rastezanje šperploče. Predložak koji se koristi zove se Shutterbox template i može se pronaći na kartici Boxes with flex.

Kao što je prikazano na gornjoj slici, samo će polovica šperploče biti ugravirana uzorkom, dok druga polovica mora biti potpuno čvrsta.

Napomena: Postoje varijante alternative koje bi se mogle provesti, npr. upotrebom zračnih kompresora, materijala koji se mogu preoblikovati (koji se lako mogu mijenjati pomoću npr. tlaka) i tako dalje.

Zupčanici koji dolaze s servo ne rade uvijek za predviđenu upotrebu. Laserski rezač izvrstan je način za projektiranje i stvaranje vlastitih zupčanika. Na šperploči debljine 4 mm konstruirali smo dvije vrste zupčanika. Prva vrsta zupčanika ima oštre trokutaste rubove. Napravili smo dva takva. Druga vrsta zupčanika više liči na kormilo jer ima pravokutne rubove. Mi smo ih stvorili tri. Oba uzorka zupčanika nacrtana su u Adobe Illustratoru.

Nosači su pričvršćeni na fleksiju šperploče i potrebni su za povezivanje kretanja iz zupčanika. Uzorak je nacrtan u Adobe Illustratoru.

Korak 2: Dizajn i izrada postolja za prijenosno računalo

Počnite s običnim kartonskim vezivom za podnožje postolja za prijenosno računalo. Sljedeći korak je laserski rez komada šperploče u tri pravokutnika koji će se koristiti kao potporne bočne ploče na otvorenim stranama veziva. Koristili smo visinu od 6,5 cm na kraćem rubu i 8,5 cm na višem rubu. Nakon što je okvir za kućište prijenosnog računala gotov, vrijeme je za sastavljanje svih manjih stvari unutar kućišta.

Unutar kućišta:

Unutrašnjost kutije će imati sljedeće komponente (prikazane na slici):

• Komponente 1 i 2 pravokutni su drveni komadi postavljeni radi stabilizacije i ograničavanja kretanja stalka. Dodatno, komponenta 1 će djelovati kao rezervirano mjesto za servo pogon koji će pomicati stalak naprijed -natrag. Komponente 1 i 2 mogu se izrezati laserskim rezačem ili ručno pomoću pile.
• Komponenta 3 sastoji se od tri pravokutna komada drveta postavljena jedan na drugi kako bi se spriječilo da se stalak (komponenta 5) pomiče okomito.
• Komponenta 4 je cilindrični komad drveta koji služi kao rezervirano mjesto za zupčanik (prikazan s zupčanikom na desnoj strani). Važno je imati glatku cilindričnu površinu kako bi se zupčanik mogao slobodno kretati uz minimalno trenje.
• Komponenta 6 sastoji se od tri mala pravokutna komada drveta, ravnomjerno raspoređena, kako bi se smanjilo trenje i omogućilo savijanju šperploče da se pomiče naprijed -natrag.
• Komponenta 7, zupčanici, ukupno su tri. Izrađuju se lijepljenjem dva zupčanika različite vrste.

Napomena: Sklapanje i postavljanje ovih komponenti može se odvijati bilo kojim redoslijedom.

Posljednji korak je pričvrstiti zupčanike na cilindre, a regale pričvrstiti na šperploču i pričvrstiti na kutiju.

Korak 3: Izrada senzora tlaka iz Velostata

1. Izrežite velostat odgovarajuće veličine. Izrezali smo pravokutnik 10x2,5 cm.
2. Zalijepite bakrenu traku na obje strane velostata i provjerite je li traka približno na istom položaju s obje strane.
3. Spojite električnu žicu na bakrenu traku s obje strane i provjerite je li dovoljno dugačka.
4. Spojite jednu od žica u utičnicu 5V. Drugi spojite na otpornik i analogni ulaz na NodeMcu. Otpor na otporniku može varirati od slučaja do slučaja, ali kod nas je otpornik od 4,7 kOhm bio dovoljno dobar da dobije rezultat. Spojite otpornik na masu.
5. Pobrinite se da svi dijelovi rade zajedno pokretanjem arduino koda PressureSensor.ino
6. Kad se pronađe ispravan otpornik i sve radi, lemite sve zajedno.

Korak 4: Omogućavanje rada elektronike

Elektronika se sastoji od ploče Node MCU i Arduino WiFi rev2. Oni imaju ugrađene WiFi komponente koje omogućuju jednostavnu WiFi komunikaciju bez dodatne elektronike. Međutim, ove ploče moraju biti programirane kako bi mogle komunicirati putem WiFi -a. Odlučili smo dopustiti Node MCU -u da samo obrađuje analogni ulaz i pretvara ga u vrijednost koja uzima true ili false. Tačno označava da su senzor tlaka i čvor MCU registrirali nekoga tko sjedi na jastuku, a netočno suprotno. Arduino WiFi rev2 tada bi trebao primiti boolean i upravljati motorom prema vrijednosti, tj. Slati upravljačke signale na servo.

Napisan je testni program za upravljanje servo servo, nazvan Servo.ino. Napisan je testni program za slanje podataka putem WiFi -a nazvan Client.ino i Server.ino. Imajte na umu da je poslužitelj namijenjen MCU -u čvora i trebao bi se potpuno pokrenuti (sve dok poruka "Server Stared" ne bude napisana na serijskom portu) prije nego što se klijent pokrene. Konačno kombinirajte programe po svom ukusu.

Crveni, plavi i žuti kabel spaja se na servo motor. Upravljačka ploča služi za pomicanje servo naprijed -natrag. Program Servo.ino pomiče motor određeno vrijeme svakim pritiskom na gumb.