Flexsteun: 4 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

De Flex Rest is een product dat tot doel heeft de effecten van een zittende levensstijl, die vaak gepaard gaat met een bureaubaan, te verminderen. Het bestaat uit een kussen en een laptopstandaard. Het kussen wordt op de stoel geplaatst en fungeert als een druksensor die voelt wanneer de gebruiker gaat zitten. Wanneer de gebruiker 55 min. niet heeft bewogen, wordt de motor in de laptopstandaard geactiveerd en begint de polssteun te bewegen. Dit herinnert de gebruiker eraan dat hij een paar minuten moet opstaan en bewegen voordat hij verder gaat met werken.

Materiaal dat je nodig hebt

Voor het drukgevoelige kussen

• Een kussen van 33cmØx1cm (of maak er zelf een)
• 10cmx2.5cm velostaat
• 9cmx2cm kopertape
• 4 elektrische draden
• 5 V batterijbron

Voor de laptopstandaard

• 1,2 m² 4 mm dik multiplex
• Een kartonnen binder
• Alcantara-stof van 1,5 m² of een andere stof naar keuze
• Zachte vulling (we gebruikten 50 g katoen)
• Twee Ø8 mm 5 cm lange cilinders

Elektronica

• Arduino Wifi-revisie
• 2 snoeren
• Knooppunt MCU WiFi-kaart
• USB A - USB C
• USB A - Micro-USB
• Servo FITEC FS5106R met een capaciteit van 5 kg

Software

• Arduino IDE
• Adobe Illustrator

Gereedschap

• Lasersnijder
• Heerser
• Zaagmachine
• Naaimachine
• Computer

Stap 1: Het ontwerp en de constructie van de multiplex flex en tandwielen

Aan het einde van deze stap zou u twee flexstukken van multiplex, vijf versnellingen en drie rekken moeten hebben gemaakt. Het eerste aspect dat u moet overwegen, is het opblazen en leeglopen van de polssteun van de laptopstandaard. Dit wordt gedaan door een specifieke buig- en rekeigenschap toe te voegen aan een rechthoekig gevormd multiplex met behulp van een lasersnijder. Door https://www.festi.info/boxes.py/ te gebruiken, kan men verschillende patronen genereren die de flexibiliteit en/of rekbaarheid van het triplex vergroten. Het gebruikte sjabloon heet Shutterbox-sjabloon en is te vinden onder het tabblad Dozen met flex.

Zoals geïllustreerd in de afbeelding hierboven, wordt slechts de helft van het triplex gegraveerd met een patroon, terwijl de andere helft volledig massief moet zijn.

Opmerking: er is een variatie van het alternatief dat kan worden geïmplementeerd, b.v. door gebruik te maken van luchtcompressoren, hervormbare materialen (die gemakkelijk kunnen worden gewijzigd met bijvoorbeeld druk) enzovoort.

De versnellingen die bij de servo worden geleverd, werken niet altijd voor het beoogde gebruik. De lasersnijder is een geweldige manier om je eigen tandwielen te ontwerpen en te maken. We construeerden twee soorten tandwielen op 4 mm dik multiplex. Het eerste type versnelling heeft scherpe driehoekige randen. We hebben er twee gebouwd. Het tweede type versnelling lijkt meer op een roer, omdat het rechthoekige randen heeft. We hebben er drie gemaakt. Beide patronen voor de tandwielen zijn getekend in Adobe Illustrator.

De rekken zijn bevestigd aan de multiplex flex en zijn nodig om de beweging van de tandwielen te koppelen. Het patroon is getekend in Adobe Illustrator.

Stap 2: Het ontwerp en de constructie van de laptopstandaard

Begin met een gewone kartonnen map voor de basis van de laptopstandaard. De volgende stap is het lasersnijden van een stuk triplex in drie rechthoeken die zullen worden gebruikt als ondersteunende zijpanelen aan de open zijden van het bindmiddel. We gebruikten een hoogte van 6,5 cm aan de kortere rand en 8,5 cm aan de hogere rand. Nadat het frame voor de laptoptas klaar is, is het tijd om alle kleinere dingen in de tas te monteren.

In de koffer:

De binnenkant van de doos heeft de volgende componenten (geïllustreerd op de afbeelding):

• Component 1 en 2 zijn rechthoekige stukken hout die zijn geplaatst om de beweging van het rek te stabiliseren en te beperken. Bovendien zal component 1 fungeren als een tijdelijke aanduiding voor de servo met een versnelling die het rek heen en weer beweegt. Component 1 en 2 kunnen worden uitgesneden met behulp van de lasersnijder of handmatig met een zaag.
• Onderdeel 3 bestaat uit drie rechthoekige stukken hout die op elkaar zijn geplaatst om te voorkomen dat het rek (onderdeel 5) verticaal beweegt.
• Component 4 is een cilindrisch stuk hout dat fungeert als tijdelijke aanduiding voor het tandwiel (weergegeven met een tandwiel aan de rechterkant). Het is belangrijk om een cilindrisch glad oppervlak te hebben zodat het tandwiel vrij kan bewegen met minimale wrijving.
• Component 6 bestaat uit drie kleine rechthoekige stukken hout, gelijkmatig verdeeld, om de wrijving te minimaliseren en het multiplex flex heen en weer te laten bewegen.
• Component 7, de tandwielen, zijn er in totaal drie. Ze zijn gemaakt door twee verschillende soorten tandwielen aan elkaar te lijmen.

Let op: Het monteren en plaatsen van deze componenten kan in willekeurige volgorde plaatsvinden.

De laatste stap is om de tandwielen aan de cilinders te bevestigen en de rekken aan de multiplex flex te bevestigen en aan de doos te bevestigen.

Stap 3: Een druksensor maken van Velostat

1. Snijd de velostat in een geschikte maat. We snijden een rechthoek van 10x2,5 cm.
2. Plak de kopertape op beide zijden van de velostaat en zorg ervoor dat de tape aan beide zijden ongeveer op dezelfde positie zit.
3. Sluit aan beide zijden een elektrische draad aan op de kopertape en zorg ervoor dat deze lang genoeg is.
4. Sluit een van de draden aan op het 5V-stopcontact. Sluit de andere aan op een weerstand en een analoge ingang op de NodeMcu. De weerstand op de weerstand kan van geval tot geval verschillen, maar in de onze was een weerstand van 4,7 kOhm goed genoeg om een resultaat te krijgen. Sluit de weerstand aan op aarde.
5. Zorg ervoor dat elk onderdeel samenwerkt door de Arduino-code PressureSensor.ino. uit te voeren
6. Als de juiste weerstand is gevonden en alles werkt, soldeer je alles aan elkaar.

Stap 4: De elektronica laten werken

De elektronica bestaat uit het bord Node MCU en Arduino WiFi rev2. Deze hebben wifi-componenten aan boord die eenvoudige wifi-communicatie mogelijk maken zonder extra elektronica. Deze borden moeten echter wel geprogrammeerd zijn om via wifi te kunnen communiceren. We hebben ervoor gekozen om de Node MCU alleen de analoge invoer te laten verwerken en deze om te zetten naar een waarde die waar of onwaar is. Waar geeft aan dat de druksensor en Node MCU iemand hebben geregistreerd die op het kussen zit en het tegenovergestelde onjuist is. De Arduino WiFi rev2 moet dan de boolean ontvangen en de motor besturen volgens de waarde, d.w.z. stuursignalen naar de servo sturen.

Er is een testprogramma geschreven om de servo te besturen, genaamd Servo.ino. Testprogramma voor het verzenden van gegevens via WiFi is geschreven met de naam Client.ino en Server.ino. Houd er rekening mee dat Server bedoeld is voor Node MCU en volledig moet worden gestart (totdat het bericht "Server Stared" op de seriële poort wordt geschreven) voordat de client wordt uitgevoerd. Combineer tot slot de programma's naar wens.

Rode, blauwe en gele snoeren worden aangesloten op de servomotor. Het bedieningspaneel wordt gebruikt om de servo heen en weer te bewegen. Het Servo.ino-programma beweegt de motor voor een bepaalde tijd bij elke druk op de knop.