कैट व्हिस्कर सेंसरी एक्सटेंशन वियरेबल (2.0): 6 स्टेप्स (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

यह परियोजना मेरे पूर्व सहयोगी (मेटाटर्रा) "व्हिस्कर सेंसरी एक्सटेंशन वियरेबल" की निरंतरता और पुनर्कल्पना है।

इस परियोजना का उद्देश्य उपन्यास, कम्प्यूटेशनल रूप से समृद्ध "संवेदी विस्तार" के निर्माण पर ध्यान केंद्रित करना था जो प्राकृतिक दुनिया के संवर्धित-संवेदन की अनुमति देता है। इस परियोजना के साथ मेरा प्रमुख प्रयास संवेदी संवर्द्धन के निर्माण और कार्यान्वयन के लिए समर्पित था जो सेंसर के माध्यम से एक भावना का विस्तार करेगा और उपयोगकर्ता के लिए एक स्पर्श आउटपुट के साथ प्रतिक्रिया करेगा। इरादा किसी को भी अपने स्वयं के संवेदी विस्तार बनाने में सक्षम बनाना है, और इस प्रकार हार्डवेयर पर आंतरिक रूप से मानव/पशु इंद्रियों को मानचित्रित करना है। हमारी इंद्रियों को नए और रोमांचक तरीकों से प्रभावी ढंग से विस्तारित करने से यह बेहतर समझ में आ जाएगा कि हमारा मस्तिष्क नई बाहरी इंद्रियों के अनुकूल कैसे हो सकता है।

यह सामग्री अनुदान संख्या १७३६०५१ के तहत राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन द्वारा समर्थित कार्य पर आधारित है।

परियोजना को कोलोराडो बोल्डर विश्वविद्यालय में प्लेफुल कंप्यूटेशन और क्राफ्ट टेक लैब के लिए लैब में विकसित किया गया था।

यदि आपके कोई प्रश्न हैं, मेरे काम के साथ बने रहना चाहते हैं, या सिर्फ विचारों को उछालना चाहते हैं, तो कृपया मेरे ट्विटर पर ऐसा करें: @4Eyes6Senses।

इस परियोजना के साथ, मैं पिछले व्हिस्कर संवेदी विस्तार को पहनने योग्य बनाना चाहता था और इसे हल्का, अधिक लागत प्रभावी, साथ ही निर्माण में आसान बनाना चाहता था। यहां विभिन्न घटकों और उनके कार्यों का अवलोकन दिया गया है:

- कस्टम निर्मित फ्लेक्स सेंसर व्हिस्कर उपकरणों के दो सेट (कुल 4, 2 प्रति पक्ष) उपयोगकर्ता के तत्काल वातावरण में वस्तुओं से स्पर्श संबंधी जानकारी (मोड़, फ्लेक्स, आदि) प्राप्त करते हैं। प्रत्येक सेंसर द्वारा प्राप्त प्रारंभिक वोल्टेज/प्रतिरोध जानकारी को फिर मोड़ कोण की जानकारी में परिवर्तित किया जाता है (उदाहरण के लिए, 10 डिग्री का मोड़ कोण)। यह मोड़ कोण जानकारी बाद में आनुपातिक पल्स चौड़ाई मॉडुलन आउटपुट में परिवर्तित हो जाती है और उपयोगकर्ता के माथे पर संबंधित कंपन मोटर्स को भेजी जाती है।

- प्रत्येक व्हिस्कर फ्लेक्स सेंसर 1 प्रोटोबोर्ड से जुड़ा होता है और एक Arduino UNO से जुड़ा होता है जो ट्रांसड्यूसिंग/कनवर्टिंग करता है।

- चार कंपन मोटर उपयोगकर्ता के माथे को स्पर्श उत्तेजना प्रदान करते हैं। उपयोग की जाने वाली प्रत्येक मोटर एक मूंछ से संबंधित होती है, कंपन मोटर की तीव्रता एक थ्रेशोल्ड पर आधारित होती है जिसे व्हिस्कर सेंसर के आधार पर सेट किया जाएगा।

आपूर्ति

14 "लंबी, 0.08" चौड़ी, 0.03 "मोटी पॉलीस्टायर्न पट्टी

4 यूनिडायरेक्शनल बेंड/फ्लेक्स सेंसरसुगरू

जेएसटी प्लग

कंपन मोटर्स

कठोर हेडबैंड

प्रोटोबोर्ड - स्क्वायर 1"

एक तार किट (मैं सिलिकॉन इन्सुलेशन की सलाह देता हूं) नोट: आप प्रत्येक कनेक्शन के लिए लगभग 2-3 फीट तार का उपयोग करेंगे

1/16 मोटी स्पष्ट एक्रिलिक या कार्डबोर्ड

तापरोधी पाइप

तरल नाखून

47k प्रतिरोधक

NITECORE या अन्य प्रकार का हेडबैंड

वेल्क्रो

चरण 1: व्हिस्कर असेंबली

(अस्वीकरण! यह सीधे पिछले निर्देश से लिया गया है।)

मुझे एक व्हिस्कर सेंसर उपकरण विकसित करने में थोड़ा समय लगा, जो वास्तविक मूंछों की नकल करने के लिए पर्याप्त लचीला था, फिर भी एक सीधी, असंतुलित स्थिति में लगातार लौटने के लिए पर्याप्त कठोर था। मैंने फ्लेक्सपॉइंट सेंसर सिस्टम्स से 4 "यूनिडायरेक्शनल बेंड/फ्लेक्स सेंसर का उपयोग किया (चित्र 1 देखें)। एक जेएसटी प्लग को सेंसर के पैरों में मिलाया जाता है, फिर एक 14" लंबी, 0.08 "चौड़ी, 0.03" मोटी पॉलीस्टायर्न पट्टी (मैंने एक स्थानीय हार्डवेयर स्टोर पर खदान की खरीद की) सिलिकॉन गोंद-चिपकने वाला सेंसर है, हीट सिकुड़न लगाया जाता है, और सुगरू की एक सुरक्षात्मक कोटिंग को व्हिस्कर इकाई के पूरे आधार के चारों ओर ढाला जाता है। यहां विस्तृत निर्देश दिए गए हैं:

- 3-पिन जेएसटी कनेक्टर का प्लग एंड लें और बीच के तार को हटा दें (आंकड़े 2-4 देखें)

- प्लग तारों को काटें ताकि आपके पास ~1.5 सेमी तार शेष रहे, फिर स्ट्रिप और सोल्डर ये सेंसर पिन की ओर ले जाते हैं (प्लग/सेंसर ओरिएंटेशन को याद रखते हुए)। मैंने इन्सुलेशन प्रदान करने के लिए हीट सिकुड़न का उपयोग किया (आंकड़े 5, 6 देखें)

- किसी प्रकार के लचीले चिपकने वाले (मैंने लिक्विड नेल्स सिलिकॉन ग्लू का इस्तेमाल किया) के साथ पॉलीस्टाइन स्ट्रिप को सेंसर पर माउंट करें। सुनिश्चित करें कि पट्टी को सेंसर तक अच्छी तरह से सुरक्षित किया गया है (आंकड़े 7, 8 देखें)

- अपना सुगरू लें (मैंने एक 5g पैक का उपयोग किया है) और इसे सेंसर/स्ट्रिप/प्लग के आधार के चारों ओर मोल्ड करें, जिससे इन सभी घटकों को संलग्न करना सुनिश्चित हो सके। इसके अलावा, सुगरू को पूरी तरह से पट्टी को पूरी तरह से सुरक्षित करने के लिए पर्याप्त रूप से लागू करना सुनिश्चित करें, लेकिन सेंसर की गति/मोड़ की आसानी को प्रतिबंधित करने के लिए बहुत अधिक नहीं है। पर्याप्त समय लो। आपके पास कम से कम 30-45 मिनट का समय होगा जब तक कि सुगरू सख्त न होने लगे। इससे पहले कि आप सूखने दें, सुनिश्चित करें कि आपका प्लग JST कनेक्टर के रिसेप्टकल साइड में ठीक से फिट हो गया है (आंकड़े 9-13 देखें)

- अंत में, मैंने व्हिस्कर उपकरण पर लेबल का पालन किया। साइड (L/R) और नंबर पोजीशन (1-4) का इस्तेमाल किया गया (देखिए आंकड़े 14, 15)

- 3 और बनाएं (या जितनी भी मूंछें आप चाहें)। सुनिश्चित करें कि प्रत्येक व्हिस्कर को इसी तरह से बनाया जाए। यह बाद में सेंसर कैलिब्रेशन में मदद करेगा।

चरण 2: व्हिस्कर माउंट असेंबली

अब जब व्हिस्कर फ्लेक्स सेंसर पूरे हो गए हैं, तो अब हम उन्हें चीक पीस पर माउंट कर सकते हैं (चित्र 1)। मेटाटेरा ने माउंटिंग के लिए एक डिस्क के साथ एक घुमावदार हाथ डिजाइन किया, उसने एडोब इलस्ट्रेटर का उपयोग करके ऐसा किया और सामग्री के रूप में 1/16 मोटी स्पष्ट ऐक्रेलिक का उपयोग किया। नोट: यदि एक लेजर कटर आसानी से उपलब्ध नहीं है, तो आप माउंट को बाहर करने का प्रयास कर सकते हैं। कार्डबोर्ड या अन्य आसानी से कटी हुई सामग्री, बस पीडीएफ को प्रिंट करें और कार्डबोर्ड पर ओवरले होने पर ट्रेसिंग के चारों ओर काट लें। लेजर कटिंग के बाद, ऐक्रेलिक में चार छेद ड्रिल करें, फिर छेद के माध्यम से जेएसटी प्लग बुनें (आकृति 1, 3, और 4)), फिर सुगरू का उपयोग करके व्हिस्कर्स को माउंट के डिस्क भाग में एम्बेड करें। यहां विस्तृत निर्देश दिए गए हैं:

- व्हिस्कर आर्म वेक्टर फ़ाइल (पीडीएफ) खोलें। इस निर्देश के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री 1/16 स्पष्ट ऐक्रेलिक है और लेजर कटर से कटी हुई है।

- चीक माउंट में चार छेद करें। बेझिझक छेद के आकार के साथ-साथ व्हिस्कर्स को जितना चाहें उतना पास या दूर बनाने के लिए दूरी के साथ खेलने के लिए स्वतंत्र महसूस करें।

- छेद के माध्यम से 2-पिन जेएसटी प्लग बुनें। सुनिश्चित करें कि उद्घाटन वाले पक्ष एक दूसरे से दूर हैं।

- सुनिश्चित करें कि आपके व्हिस्कर्स पोर्ट वहीं स्थित हैं जहां आप उन्हें रखना चाहते हैं। सुगरू का उपयोग करें और टुकड़े के डिस्क भाग पर जेएसटी प्लग को जगह दें (इसमें मुझे लगभग चार सुगरू पैकेट लगे)। सुगरू के साथ आपके पास लगभग 30 मिनट का मोल्ड समय होगा, इसलिए अपना समय लें और सुनिश्चित करें कि प्लग इन होने पर मूंछें ओवरलैप नहीं होंगी, और यह कि जेएसटी प्लग उन्मुख हैं जहां आप उन्हें चाहते हैं। एक बार जब आप प्लेसमेंट से खुश हो जाएं, तो सुगरू को एक दिन के लिए सूखने दें।

- इस चरण के लिए संदर्भ आकृति 9 और 10, यह भी ध्यान दें कि मेरे डिजाइन पर: सफेद = 3.3V, काला = GND, और लाल एनालॉग पिन है। JST प्लग के दोनों सिरों को 1' प्रोटोबोर्ड के एक तरफ मिलाएं, फिर दूसरे व्हिस्कर के साथ दोहराएं। मेरे डिज़ाइन का उपयोग करके वोल्टेज डिवाइडर बनाएं या लेआउट बदलें (आप स्पार्कफुन के फ्लेक्स सेंसर हुकअप गाइड को भी देख सकते हैं)।

- गाल के टुकड़ों को हेडबैंड पर जोड़ने के लिए, दो स्क्रू/बोल्ट का उपयोग हाथ को हेडबैंड से सुरक्षित करने के लिए किया जाता है (चित्र 11)।

चरण 3: कंपन मोटर एकीकरण, हेडबैंड, और बैटरी सेटअप

कंपन मोटर्स को जोड़ना काफी सीधा है, लाल केबल Arduino पर एक डिजिटल PWM पिन से कनेक्ट होगी और नीला GND से कनेक्ट होगा। कंपन मोटर्स को वेल्क्रो का उपयोग करते हुए एक NITECORE हेडबैंड से जोड़ा जाता है, प्लेसमेंट उस व्हिस्कर पर आधारित होता है जिससे यह जुड़ा होता है, बाहरी कंपन मोटर्स सामने की मूंछों से बंधी होती हैं और आंतरिक कंपन मोटर्स पीछे की मूंछों से बंधी होती हैं (चित्र 6)।

- प्रत्येक कंपन मोटर के सिरों पर मिलाप तार, प्रत्येक कनेक्शन पर हीट सिकुड़न लागू करें, फिर कंपन मोटर कॉर्ड के साथ-साथ नई हीट सिकुड़ी हुई केबल (चित्र 2) पर हीट सिकुड़न लागू करें, 3 बार दोहराएं। मोटर के पीछे एक वेल्क्रो डिस्क (हुक साइड) का पालन करें। 3 बार दोहराएं।

- वेल्क्रो की एक पट्टी काटें ताकि मोटर तारों के संग्रह को एक साथ बांधा जा सके और वेल्क्रो को NITECORE हेडबैंड के सामने की ओर लगाया जा सके (चित्र 5 देखें)। हेडबैंड के भीतरी मोर्चे पर पट्टी का पालन करें (मैंने सुपर गोंद का इस्तेमाल किया) और मोटरों को उसी अभिविन्यास में पट्टी पर वेल्क्रो करें जैसा आपने गाल प्लेट पर व्हिस्कर बंदरगाहों को रखा था (चित्र 7)

- कंपन मोटर डोरियों को जोड़ने के लिए एक क्लिप या ज़िप टाई का उपयोग करें, इससे कंपन मोटर्स को खींचने/टूटने से बचाने में मदद मिलेगी (चित्र 7)।

चरण 4: माइक्रोप्रोसेसर और इसे सभी को एक Arduino से जोड़ना

सभी कंपन मोटर और व्हिस्कर एक Arduino UNO से जुड़ेंगे। आपको एक अतिरिक्त प्रोटोटाइप बोर्ड की आवश्यकता होगी जो आपको 9 GND केबल और 4 3.3V केबल मिलाप करने की अनुमति देगा। आपको सबसे अधिक संभावना है कि केबलों में पिन और आवास जोड़ने के लिए एक ड्यूपॉइंट कनेक्टर किट की आवश्यकता होगी, जिसे सीधे Arduino में प्लग करने की आवश्यकता होती है। कंपन मोटर पिन तार (लाल केबल) Arduino डिजिटल पिन से जुड़ते हैं: 3, 9, 10, 11 (ये पिन इसलिए चुने गए क्योंकि वे PWM की अनुमति देते हैं)। कंपन मोटर GND तार (काले या सफेद) को प्रोटोटाइप बोर्ड पर मिलाया जाएगा। व्हिस्कर पिन (लाल केबल) Arduino एनालॉग पिन से जुड़ेंगे: A0, A1, A2, A3। व्हिस्कर वीसीसी केबल (सफेद केबल) और ग्राउंड केबल (काले) को प्रोटोटाइप बोर्ड पर मिलाया जाएगा।

चरण 5: कोड लागू करें

ठीक है, अब कोड अपलोड करने का समय आ गया है। इससे पहले कि आप दुनिया में हलचल मचाने के लिए तैयार हों, कुछ चीजें हैं जिन्हें आपको बदलना होगा।

- सबसे पहले, वीसीसी आउटपुट वोल्टेज और 10k रेसिस्टर में प्रतिरोध दोनों को मापने के लिए एक मल्टीमीटर का उपयोग करें। इन मानों को कोड में उनके संबंधित स्थानों में इनपुट करें।

- फिर, दोबारा जांचें कि अन्य सभी चर सही इनपुट/आउटपुट (जैसे, एमटीआर, फ्लेक्सएडीसी, आदि…) पर सेट हैं।

- फिर, अपने Arduino में प्लग इन करें, और कोड अपलोड करें।

- एक बार जब आप उठकर दौड़ रहे हों, तो आप सीरियल मॉनीटर में देखेंगे कि बेंड + (व्हिस्कर नंबर) प्रिंट होगा। अब व्हिस्कर को कैलिब्रेट करने का समय आ गया है (प्रत्येक व्हिस्कर अद्वितीय है और इसमें थोड़ा अलग बेसलाइन प्रतिरोध होगा)। STRAIGHT_RESISTANCE वैरिएबल को किसी भी बेसलाइन रेजिस्टेंस (यानी, बेंट व्हिस्कर पोजीशन) के रूप में प्रिंट करने के लिए सेट करें। फिर, BEND_RESISTANCE चर को STRAIGHT_RESISTANCE + 30000.0 पर सेट करें। मूल कोड में, यह चर 90 डिग्री के मोड़ पर फ्लेक्स सेंसर प्रतिरोध आउटपुट को प्रतिबिंबित करने के लिए था। चूँकि हमारी मूंछें पूरे 90-डिग्री मोड़ (कम से कम विशिष्ट स्थितियों में) के करीब कहीं भी नहीं मिलती हैं, इसलिए बेसलाइन प्रतिरोध में 30000.0 ओम जोड़ना ठीक काम करता है। यद्यपि आपके आवेदन के लिए सबसे अच्छा काम करने के लिए बेंड प्रतिरोध को सेट करने के लिए स्वतंत्र महसूस करें। यदि आपने सब कुछ सही ढंग से सेट किया है, तो आप देखेंगे कि जब व्हिस्कर मुड़ा हुआ होता है, तो 0 डिग्री (अधिक या कम) का बेंड एंगल प्रिंट होगा। फिर, आप थ्रेशोल्ड मान सेट कर सकते हैं जो कोण के आधार पर कंपन मोटर्स को सक्रिय करेगा। इसके बाद, आपका जाना अच्छा है!

चरण 6: हो गया

अब आपके पास पहनने योग्य व्हिस्कर है और आप दुनिया में (महसूस) करने के लिए तैयार हैं!

यदि आपके कोई गहन प्रश्न हैं, मानव वृद्धि के बारे में जानना चाहते हैं, अपने काम के साथ बने रहना चाहते हैं, या केवल विचारों को उछालना चाहते हैं, तो कृपया मेरे ट्विटर पर ऐसा करें:

धन्यवाद!