Ντροπαλή μάσκα που κλείνει όταν βλέπει ανθρώπους: 9 βήματα (με εικόνες)

2025 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2025-01-23 14:39

Έργα Fusion 360 »

Είναι λυπηρό που πρέπει να φοράμε μάσκες προσώπου λόγω του Covid -19. Δεν είναι μια πολύ ευχάριστη εμπειρία, σας κάνει να ζεσταίνετε, να ιδρώνετε, να νευρώνετε και φυσικά να δυσκολεύεστε να αναπνεύσετε. Υπάρχουν διψασμένες στιγμές που ζητάτε να αφαιρέσετε τη μάσκα, αλλά φοβάστε να το κάνετε.

Τι θα γινόταν αν η μάσκα προσώπου μπορούσε να ανοίξει όταν βρίσκεται σε ασφαλές περιβάλλον, χωρίς ανθρώπους γύρω. Έτσι μπορείτε να δροσιστείτε και να πιείτε. Αλλά για να είναι και πάλι ασφαλής, η μάσκα θα πρέπει να μπορεί να κλείνει όταν κάποιος πλησιάζει.

Βήμα 1: Ξεκινήστε από ένα πρωτότυπο

Δεδομένου ότι πρόκειται για ένα φορετό έργο, άρχισα να χλευάζω ένα πρωτότυπο από χαρτόνι, αυτή είναι η ταχύτερη και φθηνότερη λύση για τις σωστές διαστάσεις κ.λπ.

Βήμα 2: Πώς λειτουργεί και Λίστα μερών

Το σχέδιο είναι να χρησιμοποιήσετε ένα Arduino Nano που διαβάζει σήματα από 3 αισθητήρες PIR, εάν κάποιος αισθητήρας ενεργοποιεί θετικά, τότε κλείνει την πόρτα ελέγχοντας το σερβο και ανάβει LED για να πει ποιος αισθητήρας ενεργοποιείται.

Μερικά μέρη που χρησιμοποίησα:

Τρισδιάστατος εκτυπωτής χρησιμοποίησα αυτόν:

Arduino Nano:

amzn.to/3cfC9X1 (Amazon)

amzn.to/3cfC9X1 (Banggood)

Αισθητήρας PIR: HC SR 501 https://amzn.to/3cfC9X1 (Amazon)

Mini Servo: https://amzn.to/3cfC9X1 (Amazon)

amzn.to/3cfC9X1 (Banggood)

Συρμάτινο μανίκι: https://amzn.to/3cfC9X1 (Amazon)

Χαλκομανία νερού για εκτυπωτή λέιζερ: https://amzn.to/3cfC9X1 (Amazon)

Protoboard https://amzn.to/3cfC9X1 (Amazon)

ΑΠΟΠΟΙΗΣΗ: Αυτή η λίστα περιέχει συνδέσμους συνεργατών, πράγμα που σημαίνει ότι αν κάνετε κλικ σε έναν από τους συνδέσμους προϊόντος, θα λάβω μια μικρή προμήθεια. Αυτή η βοήθεια με στηρίζει και μου επιτρέπει να συνεχίσω να κάνω οδηγίες όπως αυτό. Ευχαριστώ για την υποστήριξη!

Βήμα 3: Πώς λειτουργεί ο αισθητήρας PIR και γιατί δεν είναι ο καλύτερος αισθητήρας για αυτό το έργο

Κάτω από το φακό του αισθητήρα HC-SR501, υπάρχουν στην πραγματικότητα 2 αισθητήρες και ένα κύκλωμα σύγκρισης. Στέλνει Υ HIGHΗΛΗ όταν οι ενδείξεις των δύο αισθητήρων είναι διαφορετικές.

Έτσι, εάν ο αισθητήρας είναι ακίνητος, το φόντο θα κάνει 2 αισθητήρες με την ίδια ανάγνωση, όταν περνάει άτομο ή αντικείμενο με θερμική ακτινοβολία, ένας από τους αισθητήρες θα διαβάσει τη διαφορά, ενεργοποιώντας έτσι τη μονάδα.

Ωστόσο, εάν εγκαταστήσετε τον αισθητήρα σε μια κινούμενη πλατφόρμα, η σταθερή κίνηση θα ενεργοποιήσει τη μονάδα συχνά επειδή το περιβάλλον, παρόλο που δεν υπάρχει κανείς. Σχεδόν όλα έχουν ακτινοβολία IR.

Αν και δεν είναι ο ακριβής αισθητήρας για τον εντοπισμό ανθρώπου, λειτουργεί για την εφαρμογή μάσκας, ακόμη και την κάνει πιο ασφαλή, καθώς είναι πάντα ψευδώς θετικό να την κρατάμε κλειστή.

Βήμα 4: Σχεδιάζοντας τη μάσκα

Για να καλύψω ολόκληρους τους 360 βαθμούς γύρω σας, επέλεξα 3 αισθητήρες, 2 στο μάγουλο και έναν στο πίσω μέρος του κεφαλιού. Ο αισθητήρας έχει εύρος 110 μοιρών, ώστε να προσθέτει σχεδόν έναν πλήρη κύκλο.

2 λευκές μπάλες (φακοί) στο μάγουλο θα είναι αρκετά αστείες μοιάζοντας με κλόουν, οπότε ξεκίνησα μερικά τραχιά σκίτσα, για μια εμφάνιση επιστημονικής φαντασίας. Έχοντας αυτό το στυλ στο μυαλό και τις προηγούμενες διαστάσεις από τη μακέτα, μπορούμε να ξεκινήσουμε την τρισδιάστατη μοντελοποίηση

Βήμα 5: Τρισδιάστατη μοντελοποίηση

Χρησιμοποίησα τη σύντηξη 360, ξεκινώντας από τα κύρια μέρη και μηχανισμούς, προσθέτοντας περισσότερες λεπτομέρειες για την εμφάνιση επιστημονικής φαντασίας.

Βήμα 6: Συνδυάζοντας όλα τα μέρη μαζί

Βήμα 7: Ηλεκτρονικές συνδέσεις

Η σύνδεση είναι αρκετά απλή, πολλές συνδέσεις 5V, GND και ψηφιακές ακίδες. Δεδομένου ότι το Arduino Nano έχει πολύ περιορισμένες θύρες τροφοδοσίας, δημιούργησα τη δική μου επέκταση χρησιμοποιώντας το protoboard και μερικές ακίδες. Συγκολλήστε όλα τα καλώδια μαζί για να φτιάξετε μια ράγα.

Έφτιαξα επίσης πολλούς συνδετήρες (αποδείχτηκε ότι δεν ήταν απαραίτητοι και προκάλεσαν πολλά προβλήματα), τη στιγμή που έφτιαξα έναν σύνδεσμο 4 ακίδων που πρέπει να υπολογίζω την κατεύθυνση κάθε φορά. Αργότερα τα ενημέρωσα χρησιμοποιώντας τη φιλοσοφία Poka-Yoki, που κάνει όλα τα μέρη να ενώνονται με τον μόνο δυνατό τρόπο.

Βήμα 8: Ο κώδικας

Πολύ ευθεία κωδικοποίηση, βασικά ένας βρόχος συνθηκών. Όταν ενεργοποιείται οποιοσδήποτε αισθητήρας, κλείνει αμέσως την πόρτα και ανάβει τα αντίστοιχα LED.

Δείτε τον συνημμένο κώδικα:

Βήμα 9: Μελλοντικές βελτιώσεις

Ελέγξτε πώς λειτουργεί στο βίντεο.

Υπάρχουν 2 μειονεκτήματα αυτού του σχεδιασμού.

1. Το πρόβλημα ψευδώς θετικού αισθητήρα, ένας καλύτερος αισθητήρας ή ακόμα και κάμερα με AI θα το έκανε πιο ακριβές.

2. Δεν προσπάθησα να σφραγίσω σωστά τη μάσκα, αλλά είχα σκεφτεί πώς να σφραγίσω την περιοχή της πόρτας. Νομίζω ότι το στόμα του ψαριού θα μπορούσε να είναι ένας πολύ ενδιαφέρων μηχανισμός για δοκιμή στο μέλλον.

Αυτό δεν είναι σε καμία περίπτωση ένα τέλειο έργο, αλλά ελπίζω ότι αυτό θα μπορούσε να είναι η έμπνευση ή η ψυχαγωγία σας.

Ευχαριστούμε που παρακολουθήσατε και τα λέμε την επόμενη φορά!

DesignMaker

youtube.com/chenthedesignmaker

Επόμενοι στο Διαγωνισμό Arduino 2020