Kiendelezi cha Hisia cha Paka huvaliwa (2.0): Hatua 6 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Mradi huu ni mwendelezo na kuwaza tena wa mwenzangu wa zamani (metaterra) "Ugani wa Vipodozi wa Weusi Wearable".

Madhumuni ya mradi huu ilikuwa kulenga uundaji wa riwaya, utajiri wa hesabu ulioboreshwa kwa hesabu unaoruhusu kuhisi kuongezeka kwa ulimwengu wa asili. Jitihada yangu kubwa na mradi huu ilijitolea kwa uzushi na utekelezaji wa nyongeza ya hisia ambayo itapanua hisia kupitia sensorer na kujibu kwa pato la kugusa kwa mtumiaji. Kusudi ni kumwezesha mtu yeyote kutengeneza viongezeo vyao vya hisia, na kwa hivyo ramani ya asili ya binadamu / wanyama kwenye vifaa. Kupanua akili zetu kwa njia mpya na za kupendeza ambazo zitasababisha uelewa mzuri wa jinsi ubongo wetu unaweza kuzoea hisia mpya za nje.

Nyenzo hii inategemea kazi inayoungwa mkono na Taasisi ya Kitaifa ya Sayansi chini ya Grant 1736051.

Mradi huo ulibuniwa katika Maabara ya hesabu ya kucheza na Maabara ya Ufundi katika Chuo Kikuu cha Colorado Boulder.

Ikiwa una maswali yoyote, unataka kuendelea na kazi yangu, au toa tu maoni, tafadhali fanya hivyo kwenye Twitter yangu: @ 4Eyes6Senses.

Pamoja na mradi huu, nilitaka kuchukua upanuzi wa nyuzi wa whisker uliopita na kuifanya iwe nyepesi, yenye gharama nafuu, na rahisi kujenga. Hapa kuna muhtasari wa vifaa anuwai na kazi zao:

- Seti mbili za vifaa vya whisker vya sensorer ya flexhi (jumla ya 4, 2 kwa kila upande) hupokea habari ya kugusa (bend, flex, nk) kutoka kwa vitu kwenye mazingira ya karibu ya mtumiaji. Maelezo ya awali ya voltage / upinzani yanayopokelewa na kila sensorer hubadilishwa ili kuinama habari ya pembe (kwa mfano, pembe ya bend ya digrii 10). Maelezo haya ya pembe ya kuinama baadaye hubadilishwa kuwa pato la upanaji wa upana wa mpigo wa sauti na kupelekwa kwa motors zinazofanana za vibration kwenye paji la uso wa mtumiaji.

- Kila sensor ya whisker flex imeambatishwa kwa 1 ProtoBoard na imeunganishwa na UNU ya Arduino ambayo inabadilisha / kubadilisha.

- Motors nne za kutetemeka hutoa vichocheo vya kugusa kwenye paji la uso la mtumiaji. Kila gari ilitumia kontakt kwa ndevu moja, nguvu ya mtetemeko inategemea kizingiti ambacho kitawekwa kulingana na sensa ya whisker.

Vifaa

14 "ndefu, 0.08" pana, 0.03 "ukanda mnene wa polystyrene

4 unidirectional bend / sensor sensorSugru

Viziba vya JST

Magari ya kutetemeka

Mikanda ngumu ya kichwa

ProtoBoard - Mraba 1"

Kiti cha waya (ninapendekeza kutengwa kwa silicone) KUMBUKA: utakuwa ukitumia waya wa mita 2-3 kwa kila unganisho

1/16 nene akriliki wazi au kadibodi

Joto hupunguza neli

Misumari ya Kioevu

Vipinga 47k

NITECORE au aina nyingine ya kichwa

Velcro

Hatua ya 1: Mkutano wa Whisker

(Kanusho! Hii inachukuliwa moja kwa moja kutoka kwa maelezo ya awali.)

Ilinichukua muda kutengeneza vifaa vya sensa ya whisker ambayo ilikuwa rahisi kubadilika kuiga ndevu halisi, lakini ngumu ngumu ya kutosha kurudi kwenye msimamo ulio wazi. Niliishia kutumia 4 "unidirectional bend / sensor sensor kutoka Flexpoint Sensor Systems (Tazama sura ya 1). JST kuziba inauzwa kwa miguu ya sensa, kisha 14" ndefu, 0.08 "pana, 0.03" unene wa polystyrene (Nilinunua mgodi kwenye duka la vifaa vya karibu) ni gundi ya silicone-inafuatwa kwa sensa, kupungua kwa joto kunatumika, na mipako ya kinga ya Sugru imeundwa kuzunguka msingi wote wa kitengo cha whisker. Hapa kuna maagizo ya kina:

- Chukua ncha ya kuziba ya kiunganishi cha pini 3 za JST na uondoe waya wa katikati (Tazama takwimu 2-4)

- Piga waya za kuziba ili uwe na ~ 1.5 cm ya waya iliyobaki, kisha uvue na uunganishe hizi husababisha pini za sensorer (kukumbuka mwelekeo wa kuziba / sensorer). Nilikuwa nikipunguza joto kutoa insulation (Tazama takwimu 5, 6)

- Panda ukanda wa polystyrene kwa sensorer na aina fulani ya wambiso rahisi (Nilitumia gundi ya silicone ya Misumari ya Liquid). Hakikisha kupata ukanda kwenye sensor vizuri (Tazama takwimu 7, 8)

- Chukua Sugru yako (nilitumia pakiti moja ya 5g) na uifunge karibu na msingi wa sensa / ukanda / kuziba kuhakikisha kuzunguka vifaa hivi vyote. Pia, hakikisha utumie Sugru juu ya kutosha ili kupata ukanda kabisa, lakini sio juu sana kama kuzuia urahisi wa sensor ya kusonga / kuinama. Kuchukua muda wako. Utakuwa na angalau dakika 30-45 hadi Sugru itaanza kuwa ngumu. Kabla ya kukausha, hakikisha kwamba kuziba kwako kunatoshea vizuri katika upande wa kipokezi cha kiunganishi cha JST (Tazama takwimu 9-13)

- Mwishowe, nilizingatia lebo kwenye vifaa vya whisker. Upande (L / R) na nafasi ya nambari (1-4) zilitumika (Tazama takwimu 14, 15)

- Tengeneza 3 zaidi (au idadi yoyote ya ndevu unayotaka). Hakikisha kuunda kila whisker kwa njia ile ile. Hii itasaidia na usuluhishi wa sensorer baadaye.

Hatua ya 2: Whisker Mount Assembly

Sasa kwa kuwa sensorer ya whisker flex imekamilika, sasa tunaweza kuziweka kwenye kipande cha shavu (kielelezo 1). Metaterra ilitengeneza mkono uliopindika na diski ya kuweka, alifanya hivyo kwa kutumia Adobe Illustrator na kutumia 1/16 akriliki mnene wazi kama nyenzo. KUMBUKA: Ikiwa mkata laser haipatikani kwa urahisi unaweza kujaribu kutengeneza milima nje ya kadibodi au nyenzo nyingine iliyokatwa kwa urahisi, chapa tu PDF na kata karibu na ufuatiliaji wakati umefunikwa kwenye kadibodi. Baada ya kukata laser, chimba mashimo manne kwenye akriliki, kisha weka plugi za JST kupitia mashimo (takwimu 1, 3, na 4), kisha pachika ndevu kwenye sehemu ya diski ya mlima ukitumia Sugru. Hapa kuna maagizo ya kina:

- Fungua faili ya vector ya mkono wa whisker (PDF). Nyenzo inayotumiwa kwa kufundisha hii ni 1/16 akriliki wazi na hukatwa na mkataji wa laser.

- Piga mashimo manne kwenye mlima wa shavu. Jisikie huru kucheza karibu na saizi ya shimo na pia umbali wa kufanya ndevu ziwe karibu au mbali kama vile unataka.

- Weave 2-pin JST kuziba kupitia mashimo. hakikisha kwamba pande zilizo na ufunguzi zinatazamana.

- Hakikisha bandari zako za ndevu ziko mahali unapotaka iwe. Tumia Sugru na uunda plugs za JST mahali pa diski ya kipande (hii ilinichukua karibu pakiti nne za Sugru). Pamoja na Sugru utakuwa na karibu dakika 30 ya wakati wa ukungu, kwa hivyo chukua muda wako na uhakikishe kuwa ndevu hazitaingiliana wakati zimechomekwa, na kwamba plugs za JST zinaelekezwa kule unakotaka. Mara tu unapofurahi na kuwekwa, wacha Sugru ikauke kwa siku.

- Kielelezo cha rejea 9 na 10 kwa hatua hii, pia kumbuka kuwa kwenye muundo wangu: nyeupe = 3.3V, nyeusi = GND, na nyekundu ni pini ya analog. Solder ncha mbili za kuziba JST upande mmoja wa 1 'ProtoBoard, kisha urudia na ndevu nyingine. Unda mgawanyiko wa voltage ukitumia muundo wangu au ubadilishe mpangilio (unaweza pia kuangalia mwongozo wa uangalizi wa sensor ya SparkFun).

- Kuunganisha vipande vya shavu kwenye mkanda wa kichwa, screws / bolts mbili hutumiwa kupata mkono kwenye kichwa cha kichwa (kielelezo 11).

Hatua ya 3: Ujumuishaji wa Magurudumu ya Magari, Kichwa cha kichwa, na Usanidi wa Betri

Kuunganisha motors za kutetemeka ni sawa mbele, kebo nyekundu itaunganisha kwa pini ya dijiti ya PWM kwenye Arduino na bluu itaunganisha na GND. Motors za kutetemeka zimeambatanishwa na mkanda wa kichwa wa NITECORE ukitumia velcro, uwekaji unategemea ndevu iliyofungwa, motors za nje za vibration zimefungwa na ndevu za mbele na motors za ndani za vibration zimefungwa na ndevu za nyuma (Kielelezo 6).

- Solder waya kwa kila mwisho wa gari ya kutetemeka, tumia shrink ya joto kwa kila unganisho, halafu tumia shrink ya joto kwenye kamba ya motor ya kutetemeka pamoja na nyaya mpya zilizopungua joto (Kielelezo 2), rudia mara 3. Unganisha diski ya velcro (upande wa ndoano) nyuma ya gari. Rudia mara 3.

- Kata ukanda mmoja wa velcro ili mkusanyiko wa waya za motors uweze kufungwa pamoja na kufunguliwa mbele ya kitambaa cha kichwa cha NITECORE (Tazama sura ya 5). Kuambatana (nilitumia gundi kubwa) ukanda kwa mbele-mbele ya kichwa cha kichwa na velcro motors kwenye ukanda katika mwelekeo huo huo wakati uliweka bandari za whisker kwenye bamba la shavu (Kielelezo 7)

- Tumia kipande cha picha ya video au zipu kuunganisha kamba za motor za kutetemeka, hii itasaidia kulinda motors za vibration kutoka kwa kuvutwa / kuvunjika (Kielelezo 7).

Hatua ya 4: Microprocessor na Kuiunganisha Yote kwa Arduino

Motors zote za vibration na ndevu zitaunganisha kwa Arduino UNO. Utahitaji bodi ya ziada ya kuiga ambayo itakuruhusu kuchapisha nyaya 9 za GND na nyaya 4 3.3V. Pia utahitaji kitengo cha kiunganishi cha dupoint kuongeza pini na nyumba kwenye nyaya ambazo zinahitaji kuunganishwa moja kwa moja kwenye Arduino. Waya za pini za kutetemeka (kebo nyekundu) huunganisha kwenye pini za dijiti za Arduino: 3, 9, 10, 11 (Pini hizi zilichaguliwa kwa sababu zinaruhusu PWM). Waya za mtetemo wa GND (nyeusi au nyeupe) zitauzwa kwenye bodi ya prototyping. Pini za whisker (kebo nyekundu) itaunganishwa na pini za Analog za Arduino: A0, A1, A2, A3. Kamba za whisker VCC (kebo nyeupe) na nyaya za ardhini (nyeusi) zitauzwa kwenye bodi ya prototyping.

Hatua ya 5: Tekeleza Kanuni

Ok, sasa ni wakati wa kupakia nambari hiyo. Kuna mambo machache ambayo utahitaji kurekebisha kabla ya kuwa tayari kuibua ulimwengu.

- Kwanza, tumia multimeter kupima voltage ya pato la VCC na upinzani kwenye kontena la 10k. Ingiza maadili haya katika sehemu zao kwenye msimbo.

- Kisha, angalia mara mbili kuwa vigeuzi vingine vyote vimewekwa kwenye pembejeo / matokeo sahihi (kwa mfano, mtr, flexADC, nk…).

- Kisha, ingiza Arduino yako, na upakie nambari hiyo.

- Mara tu utakapoanza na kufanya kazi, utaona kwenye mfuatiliaji wa serial kwamba Bend + (nambari ya whisker) itachapisha. Sasa ni wakati wa kurekebisha whisker (kila whisk ni ya kipekee na itakuwa na upinzani wa msingi tofauti). Weka kutofautisha kwa STRAIGHT_RESISTANCE kwa chochote upinzani wa msingi (kwa mfano, nafasi ya whisker isiyofutwa) inachapisha kama. Kisha, weka kibadilishaji cha BEND_RESISTANCE kuwa STRAIGHT_RESISTANCE + 30000.0. Katika nambari ya asili, ubadilishaji huu ulilenga kutafakari pato la upinzani wa sensorer kwenye bend ya digrii 90. Kwa kuwa ndevu zetu hazifiki popote karibu na bend kamili ya digrii 90 (angalau katika hali za kawaida), na kuongeza ohms 30000.0 kwenye upinzani wa msingi hufanya kazi vizuri. Jisikie huru kuweka upinzani wa bend kwa chochote kinachofanya kazi bora kwako kwa matumizi. Ikiwa umeweka kila kitu kwa usahihi, basi unaona kwamba whisker inapofunguliwa, pembe ya bend ya digrii 0 (zaidi au chini) itachapisha. Kisha, unaweza kuweka maadili ya kizingiti ambayo yatawasha motors za kutetemeka kulingana na pembe. Baada ya haya, uko vizuri kwenda!

Hatua ya 6: Imekamilika

Sasa una ndevu inayoweza kuvaliwa na uko tayari (kuhisi) ulimwengu!

Ikiwa una maswali yoyote ya kina, unataka kujifunza juu ya kuongezeka kwa wanadamu, unataka kuendelea na kazi yangu, au tupa tu maoni, tafadhali fanya hivyo kwenye Twitter yangu:

@ 4Eyes6Sense

Asante!