Flex Rest: 4 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Το Flex Rest είναι ένα προϊόν που στοχεύει στη μείωση των επιπτώσεων ενός καθιστικού τρόπου ζωής που συχνά συνοδεύεται από μια δουλειά στο γραφείο. Αποτελείται από ένα μαξιλάρι και μια βάση για φορητό υπολογιστή. Το μαξιλάρι τοποθετείται στην καρέκλα και λειτουργεί ως αισθητήρας πίεσης που ανιχνεύει κάθε φορά που ο χρήστης κάθεται. Όταν ο χρήστης δεν έχει μετακινηθεί για 55 λεπτά, ο κινητήρας στη βάση του φορητού υπολογιστή ενεργοποιείται και το στήριγμα παλάμης αρχίζει να κινείται. Αυτό υπενθυμίζει στο χρήστη ότι πρέπει να σηκωθεί και να κινηθεί για λίγα λεπτά πριν συνεχίσει να εργάζεται.

Υλικό που θα χρειαστείτε

Για το μαξιλάρι ευαίσθητο στην πίεση

• Μαξιλάρι 33cmØx1cm (ή φτιάξτε μόνοι σας)
• 10cmx2.5cm velostat
• Ταινία χαλκού 9cmx2cm
• 4 ηλεκτρικά καλώδια
• Πηγή μπαταρίας 5 V

Για τη βάση του φορητού υπολογιστή

• Κόντρα πλακέ 1,2 τμ πάχους 4 mm
• Ένα χαρτόνι συνδετικό
• 1,5 τμ ύφασμα Alcantara ή οποιοδήποτε άλλο ύφασμα της επιλογής σας
• Μαλακή επένδυση (χρησιμοποιήσαμε 50 γραμμάρια βαμβάκι)
• Δύο κύλινδροι μήκους Ø8 mm 5 cm

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΕΙΔΗ

• Arduino Wifi αναθ
• 2 κορδόνια
• Node MCU WiFi Board
• USB A - USB C
• USB A - Micro USB
• Servo FITEC FS5106R χωρητικότητας 5 κιλών

Λογισμικό

• Arduino IDE
• Adobe Illustrator

Εργαλεία

• Κόφτης λέιζερ
• Κυβερνήτης
• Μηχανή πριονιού
• Ραπτομηχανή
• Υπολογιστή

Βήμα 1: Ο σχεδιασμός και η κατασκευή του κόντρα πλακέ Flex και εργαλείων

Στο τέλος αυτού του βήματος, θα πρέπει να έχετε δημιουργήσει δύο εύκαμπτα κομμάτια από κόντρα πλακέ, πέντε γρανάζια και τρία ράφια. Η πρώτη πτυχή που πρέπει να λάβετε υπόψη είναι το φούσκωμα και το ξεφούσκωμα της παλάμης της βάσης του φορητού υπολογιστή. Αυτό γίνεται με την προσθήκη συγκεκριμένης ιδιότητας κάμψης και τεντώματος σε κόντρα πλακέ ορθογώνιου σχήματος χρησιμοποιώντας κόπτη λέιζερ. Χρησιμοποιώντας το https://www.festi.info/boxes.py/, μπορεί κανείς να δημιουργήσει διαφορετικά μοτίβα που αυξάνουν την ευελιξία και/ή το τέντωμα του κόντρα πλακέ. Το πρότυπο που χρησιμοποιείται ονομάζεται πρότυπο Shutterbox και μπορεί να βρεθεί κάτω από την καρτέλα Boxes with flex.

Όπως απεικονίζεται στην παραπάνω εικόνα, μόνο το μισό κόντρα πλακέ θα είναι χαραγμένο με μοτίβο, ενώ το άλλο μισό πρέπει να είναι πλήρως συμπαγές.

Σημείωση: Υπάρχει παραλλαγή εναλλακτικών που θα μπορούσαν να εφαρμοστούν π.χ. χρησιμοποιώντας αεροσυμπιεστές, αναδιαμορφώσιμα υλικά (που μπορούν εύκολα να μεταβληθούν χρησιμοποιώντας π.χ. πίεση) και ούτω καθεξής.

Τα γρανάζια που συνοδεύουν το σερβο δεν λειτουργούν πάντα για την προβλεπόμενη χρήση. Ο κόφτης λέιζερ είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να σχεδιάσετε και να δημιουργήσετε τα δικά σας γρανάζια. Κατασκευάσαμε δύο τύπους γραναζιών σε κόντρα πλακέ πάχους 4 mm. Ο πρώτος τύπος γραναζιού έχει αιχμηρά τριγωνικά άκρα. Κατασκευάσαμε δύο από αυτά. Ο δεύτερος τύπος γραναζιού μοιάζει περισσότερο με πηδάλιο, αφού έχει ορθογώνια άκρα. Δημιουργήσαμε τρία από αυτά. Και τα δύο σχέδια για τα γρανάζια σχεδιάστηκαν στο Adobe Illustrator.

Τα ράφια είναι προσαρτημένα στην κάμψη κόντρα πλακέ και χρειάζονται για να συνδέσουν την κίνηση από τα γρανάζια. Το μοτίβο σχεδιάστηκε στο Adobe Illustrator.

Βήμα 2: Ο σχεδιασμός και η κατασκευή της βάσης για φορητό υπολογιστή

Ξεκινήστε με ένα κανονικό χαρτόνι για τη βάση της βάσης του φορητού υπολογιστή. Το επόμενο βήμα είναι να κόψετε με λέιζερ ένα κομμάτι του κόντρα πλακέ σε τρία ορθογώνια, τα οποία θα χρησιμοποιηθούν ως υποστηρικτικά πλαϊνά πλαίσια στις ανοιχτές πλευρές του συνδετικού. Χρησιμοποιήσαμε ύψος 6,5 cm στο μικρότερο άκρο και 8,5 cm στο ψηλότερο άκρο. Αφού τελειώσει το πλαίσιο για τη θήκη του φορητού υπολογιστή, ήρθε η ώρα να συναρμολογήσετε όλα τα μικρότερα πράγματα μέσα στη θήκη.

Στο εσωτερικό της θήκης:

Το εσωτερικό του κουτιού θα έχει τα ακόλουθα στοιχεία (απεικονίζεται στην εικόνα):

• Τα εξαρτήματα 1 και 2 είναι ορθογώνια κομμάτια ξύλου που τοποθετούνται για να σταθεροποιούν και να περιορίζουν την κίνηση της σχάρας. Επιπλέον, το εξάρτημα 1 θα λειτουργεί ως σύμβολο κράτησης θέσης για το σερβο με ένα γρανάζι που θα κινεί το ράφι μπρος -πίσω. Τα εξαρτήματα 1 και 2 μπορούν είτε να κοπούν χρησιμοποιώντας τον κόφτη λέιζερ είτε χειροκίνητα χρησιμοποιώντας ένα πριόνι.
• Το εξάρτημα 3 αποτελείται από τρία τετράγωνα κομμάτια ξύλου τοποθετημένα το ένα πάνω στο άλλο για να αποτρέψει την κατακόρυφη μετακίνηση της σχάρας (στοιχείο 5).
• Το συστατικό 4 είναι ένα κυλινδρικό κομμάτι ξύλου που λειτουργεί ως σύμβολο τοποθέτησης για το γρανάζι (φαίνεται με γρανάζι στη δεξιά πλευρά). Είναι σημαντικό να έχουμε μια κυλινδρική λεία επιφάνεια για να επιτρέπεται στο γρανάζι να κινείται ελεύθερα με ελάχιστη τριβή.
• Το εξάρτημα 6 αποτελείται από τρία μικρά ορθογώνια κομμάτια ξύλου, κατανεμημένα ομοιόμορφα, για να ελαχιστοποιήσουν τις τριβές και να επιτρέψουν στο κόντρα πλακέ να κινείται μπρος -πίσω.
• Το εξάρτημα 7, τα γρανάζια, είναι τρία συνολικά. Είναι κατασκευασμένα με κόλληση δύο γραναζιών διαφορετικού είδους.

Σημείωση: Η συναρμολόγηση και η τοποθέτηση αυτών των εξαρτημάτων μπορεί να πραγματοποιηθεί με οποιαδήποτε σειρά.

Το τελευταίο βήμα είναι να στερεώσετε τα γρανάζια στους κυλίνδρους και να στερεώσετε τα ράφια στο εύκαμπτο κόντρα πλακέ και να το συνδέσετε στο κουτί.

Βήμα 3: Δημιουργία αισθητήρα πίεσης από το Velostat

1. Κόψτε το velostat στο κατάλληλο μέγεθος. Κόβουμε ένα ορθογώνιο 10x2,5 εκ.
2. Κολλήστε την ταινία χαλκού και στις δύο πλευρές του velostat και βεβαιωθείτε ότι η ταινία βρίσκεται περίπου στην ίδια θέση και από τις δύο πλευρές.
3. Συνδέστε ένα ηλεκτρικό καλώδιο στη χάλκινη ταινία και στις δύο πλευρές και βεβαιωθείτε ότι είναι αρκετά μακρύ.
4. Συνδέστε ένα από τα καλώδια στην πρίζα 5V. Συνδέστε το άλλο σε μια αντίσταση και μια αναλογική είσοδο στο NodeMcu. Η αντίσταση στην αντίσταση μπορεί να διαφέρει από περίπτωση σε περίπτωση, αλλά στη δική μας μια αντίσταση 4,7kOhm ήταν αρκετά καλή για να πάρει ένα αποτέλεσμα. Συνδέστε την αντίσταση στη γείωση.
5. Βεβαιωθείτε ότι κάθε μέρος λειτουργεί μαζί εκτελώντας τον κωδικό arduino PressureSensor.ino
6. Όταν βρεθεί η σωστή αντίσταση και όλα λειτουργούν, κολλήστε τα όλα μαζί.

Βήμα 4: Κάνοντας τα ηλεκτρονικά να λειτουργούν

Τα ηλεκτρονικά αποτελούνται από την πλακέτα Node MCU και Arduino WiFi rev2. Αυτά έχουν ενσωματωμένα στοιχεία WiFi που επιτρέπουν την εύκολη επικοινωνία WiFi χωρίς πρόσθετα ηλεκτρονικά. Ωστόσο, αυτοί οι πίνακες πρέπει να είναι προγραμματισμένοι για να μπορούν να επικοινωνούν μέσω WiFi. Επιλέξαμε να επιτρέψουμε στο Node MCU να επεξεργαστεί μόνο την αναλογική είσοδο και να τη μετατρέψει σε τιμή που λαμβάνει true ή false. Το True υποδεικνύει ότι ο αισθητήρας πίεσης και το Node MCU έχουν καταγράψει κάποιον που κάθεται στο μαξιλάρι και ψεύτικο το αντίθετο. Το Arduino WiFi rev2 θα πρέπει στη συνέχεια να λαμβάνει το boolean και να ελέγχει τον κινητήρα σύμφωνα με την τιμή, δηλαδή να στέλνει σήματα ελέγχου στο σερβο.

Το πρόγραμμα δοκιμών για τον έλεγχο του σερβο γράφτηκε, που ονομάζεται Servo.ino. Το πρόγραμμα δοκιμής για την αποστολή δεδομένων μέσω WiFi γράφτηκε με όνομα Client.ino και Server.ino. Σημειώστε ότι ο διακομιστής προορίζεται για Node MCU και πρέπει να ξεκινήσει εντελώς (μέχρι να γραφτεί το μήνυμα "Server Stared" στη σειριακή θύρα) πριν από την εκτέλεση του προγράμματος -πελάτη. Τέλος, συνδυάστε τα προγράμματα σύμφωνα με τις προτιμήσεις σας.

Κόκκινα, μπλε και κίτρινα καλώδια συνδέονται με τον σερβοκινητήρα. Ο πίνακας ελέγχου χρησιμοποιείται για τη μετακίνηση του σερβο μπροστά και μπροστά. Το πρόγραμμα Servo.ino μετακινεί τον κινητήρα για συγκεκριμένο χρόνο σε κάθε πάτημα του κουμπιού.