फैब्रिक बेंड सेंसर: 8 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:23

प्रवाहकीय धागे, वेलोस्टैट और नियोप्रीन का उपयोग करके, अपने स्वयं के फैब्रिक बेंड सेंसर को सीवे करें। यह बेंड सेंसर वास्तव में दबाव के प्रति प्रतिक्रिया करता है (प्रतिरोध में कमी), विशेष रूप से झुकने के लिए नहीं। लेकिन क्योंकि यह नियोप्रीन (बल्कि मजबूत कपड़े) की दो परतों के बीच सैंडविच होता है, झुकते समय दबाव डाला जाता है, इस प्रकार दबाव के माध्यम से मोड़ (कोण) को मापने की अनुमति मिलती है। सही बात? नीचे देखें: तो मूल रूप से आप मोड़ को मापने के लिए किसी भी दबाव सेंसर का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन यह मुझे शरीर से जुड़े होने पर मानव जोड़ों के मोड़ को मापने के लिए सबसे अच्छा परिणाम (संवेदनशीलता) देता है। यह थोड़ा सा मोड़ भी दर्ज करने के लिए पर्याप्त संवेदनशील है और अंगों के पूरी तरह से मुड़े होने पर भी जानकारी प्राप्त करने के लिए पर्याप्त रेंज है। इस बेंड सेंसर की रेजिस्टेंस रेंज काफी हद तक शुरुआती प्रेशर पर निर्भर करती है। आदर्श रूप से आपके पास दोनों संपर्कों के बीच 2M ओम प्रतिरोध से ऊपर है जब सेंसर सपाट और अनासक्त पड़ा हुआ है। लेकिन यह अलग-अलग हो सकता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि सेंसर कैसे सिलना है और आसन्न प्रवाहकीय सतहों का ओवरलैप कितना बड़ा है। यही कारण है कि मैं संपर्कों को प्रवाहकीय धागे के विकर्ण टांके के रूप में सीना चुनता हूं - प्रवाहकीय सतह के ओवरलैप को कम करने के लिए। लेकिन केवल थोड़ा सा मोड़ या उंगली का स्पर्श आम तौर पर प्रतिरोध को कुछ किलो ओम तक नीचे लाएगा और जब पूरी तरह से दबाव डाला जाता है, तो यह लगभग 200 ओम तक नीचे चला जाता है। सेंसर अभी भी एक अंतर का पता लगाता है, ठीक लगभग उतना ही कठिन जितना आप अपनी उंगलियों से दबा सकते हैं। रेंज गैर-रैखिक है और प्रतिरोध कम होने पर छोटा हो जाता है। यह सेंसर वास्तव में एक खरीदने की तुलना में बहुत सरल, बनाने में आसान और सस्ता है। मैंने यह भी पाया है कि यह मेरी ज़रूरतों के लिए पर्याप्त विश्वसनीय है। मैं इन हस्तनिर्मित फैब्रिक बेंड सेंसर को Etsy के माध्यम से भी बेच रहा हूँ। हालांकि इसे स्वयं बनाना बहुत सस्ता है, इसे खरीदने से मुझे अपने प्रोटोटाइप और विकास लागतों का समर्थन करने में मदद मिलेगी >>https://www.etsy.com/shop.php?user_id=5178109 यह नियोप्रीन बेंड सेंसर CNMAT पर भी चित्रित किया गया है संसाधन साइट, अपने स्वयं के बेंड सेंसर बनाने के लिए अन्य महान संभावनाओं के बीच >>https://cnmat.berkeley.edu/category/subjects/bend_sensor इस सेंसर को क्रिया में देखने के लिए निम्न वीडियो देखें। नर्तकी के पास फैब्रिक बेंड सेंसर (इस निर्देश योग्य शो के समान) हैं: अंडरआर्म्स, कोहनी, कलाई, कंधे, कूल्हे और पैर। नर्तक की पीठ पर एक ब्लूटूथ मॉड्यूल होता है जो सेंसर की सभी जानकारी को एक कंप्यूटर पर प्रसारित कर रहा होता है जो तब चलने के लिए उपकरणों (LEMUR के संगीत रोबोट) को ट्रिगर कर रहा होता है। अधिक जानकारी के लिए देखें:https://kobakant.at/index.php?menu=2&project=4 इस निर्देश के अंत में एक और वीडियो है जो आपको पहनने योग्य क्रिया में दिखाता है!

चरण 1: सामग्री और उपकरण

सामग्री: सेंसर के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री मूल रूप से सस्ती और ऑफ-द-शेल्फ है। ऐसे अन्य स्थान हैं जो प्रवाहकीय कपड़े और वेलोस्टैट बेचते हैं, लेकिन लेसईएमएफ दोनों के लिए एक सुविधाजनक विकल्प है, विशेष रूप से उत्तरी अमेरिका के भीतर शिपिंग के लिए। वेलोस्टैट प्लास्टिक बैग का ब्रांड नाम है जिसमें संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक घटकों को पैक किया जाता है। इसे एंटी-स्टैटिक भी कहा जाता है, पूर्व स्थैतिक, कार्बन आधारित प्लास्टिक। (तो आप इन काले प्लास्टिक बैगों में से एक को भी काट सकते हैं यदि आपके पास एक है। लेकिन सावधानी! ये सभी काम नहीं करते हैं!) सेंसर को पूरी तरह से फैब्रिक बनाने के लिए कोई इसके बजाय EeonTex कंडक्टिव टेक्सटाइल (www.eeonyx.com) का उपयोग कर सकता है। प्लास्टिक वेलोस्टैट की। Eeonyx आम तौर पर केवल 100yds की न्यूनतम मात्रा में अपने लेपित कपड़ों का निर्माण और बिक्री करता है, लेकिन 7x10 इंच (17.8x25.4 सेमी) नमूने नि: शुल्क उपलब्ध हैं और प्रति गज न्यूनतम शुल्क के लिए 1 से 5 गज के बड़े नमूने उपलब्ध हैं। सटीक नियोप्रीन i बेंड सेंसर के लिए उपयोग किया जाता है: गुणवत्ता: एच मोटाई: 1, 5 मिमीदोनों तरफ: नायलॉन- / पॉलिएस्टर जर्सी (मानक) एक तरफ: ग्रे, दूसरी तरफ: नियॉन ग्रीनलेकिन आप अलग-अलग गुणों और मोटाई के साथ अलग-अलग कोशिश कर सकते हैं और प्रयोग कर सकते हैं! विभिन्न सामग्रियों के साथ भी. मैं कल्पना कर सकता हूं कि फोम रबर और इसी तरह का काम करेगा। नियोप्रीन के बारे में एक अच्छी बात यह है कि इसमें जर्सी दोनों तरफ जुड़ी हुई है जो इसे त्वचा के खिलाफ एक अच्छा एहसास देती है, लेकिन सिलाई को भी आसान बनाती है, क्योंकि टांके अन्यथा सादे न्योप्रीन के माध्यम से चीरते हैं। - www.sparkfun.com से प्रवाहकीय धागा भी देखें https://cnmat.berkeley.edu/resource/conductive_thread- www.sedochemicals.com से Neoprene- www.lessemf.com से प्रवाहकीय कपड़े को भी देखें https://cnmat। berkeley.edu/resource/stretch_conductive_fabric- स्थानीय फ़ैब्रिक स्टोर से फ़्यूज़िबल इंटरफ़ेसिंग- स्थानीय फ़ैब्रिक स्टोर से नियमित सिलाई थ्रेड- www.lessemf.com से 3M द्वारा वेलोस्टैट भी देखें https://cnmat.berkeley.edu/resource/velostat_resistive_plastic- मशीन पॉपपर्स/ स्थानीय कपड़े की दुकान से स्नैप टूल: - पेन और पेपर- रूलर - फैब्रिक और पेपर कैंची- आयरन- सिलाई सुई- पॉपर/स्नैप मशीन (हैंडहेल्ड या हैमर और सिंपल वर्जन)- संभवतः पॉपर्स को पूर्ववत करने के लिए सरौता आपके कंप्यूटर से कनेक्ट करने के लिए: मैं नहीं हूं विस्तार में जा रहा हूँ यहाँ, क्योंकि यह निर्देश वास्तव में स्वयं सेंसर के बारे में अधिक है और इस कनेक्शन के बारे में कम है। लेकिन अगर आपका कोई प्रश्न है तो मुझे संदेश भेजें।- www.sparkfun.com से Arduino भौतिक कंप्यूटिंग प्लेटफॉर्म - www.arduino.cc से मुक्त Arduino सॉफ़्टवेयर- www.processing.org से मुक्त प्रोग्रामिंग वातावरण प्रसंस्करण - www.radioshack से मगरमच्छ क्लिप। कॉम - 10-20 K ओम रेसिस्टर के साथ आपके Arduino की जमीन पर एक पुलअप या पुलडाउन- कुछ तार और मिलाप और सामान

चरण 2: एक स्टैंसिल बनाएं

क्योंकि हम एक बेंड सेंसर बना रहे हैं, इसलिए इसे लंबा करना समझ में आता है ताकि इसे आसानी से उस जगह से जोड़ा जा सके जहां झुकने को मापा जाना चाहिए।

आपको इस सेंसर के लिए आकार और आकार का ठीक से पालन करने की आवश्यकता नहीं है। मैंने इस विचार को संप्रेषित करना आसान रखा है। एक स्टैंसिल बनाएं जिसमें टांके के लिए अंकन शामिल हो जो तिरछे चलना चाहिए। टांके और नियोप्रीन के किनारे के बीच कम से कम 5 मिमी की जगह छोड़ना अच्छा है। टांके के बीच 1 सेमी की जगह छोड़ दें। यह बहुत अधिक प्रवाहकीय सतह नहीं बनाने के बारे में है, ताकि सेंसर संवेदनशील बना रहे। 4-7 विकर्ण टांके (आपके सेंसर की लंबाई के आधार पर) सामान्य रूप से ठीक होते हैं। साथ ही, उन्हें लंबा होने की आवश्यकता नहीं है। 1, 5 सेमी मैक्स। इस संस्करण के लिए आप सेंसर के प्रत्येक छोर पर लगभग 1-2 सेमी की जगह छोड़ना चाहेंगे ताकि आप एक पॉपर संलग्न कर सकें, जो बाद में इसे कपड़े के सर्किट में जोड़ने के लिए उपयोगी होगा।

चरण 3: सामग्री तैयार करना

एक बार जब आप स्टैंसिल बना लेते हैं, तो इसे नियोप्रीन पर ट्रेस करें ताकि आपके पास दो समान (प्रतिबिंबित नहीं) टुकड़े हों। इंटरफेसिंग का उपयोग करके, नियोप्रीन के प्रत्येक टुकड़े के अंत में खिंचाव प्रवाहकीय कपड़े (फोटो देखें) के एक छोटे टुकड़े को फ्यूज करें। एक बार के टुकड़े पर यह हरे रंग की तरफ (अंदर) और दूसरी तरफ ग्रे तरफ (बाहर) होना चाहिए। ऐसा इसलिए है कि बाद में, एक बार सेंसर को एक साथ सिलने के बाद, प्रवाहकीय कपड़े केवल एक तरफ का सामना करते हैं (यह सौंदर्य कारणों से अधिक है, इसलिए यह अभी भी काम करेगा चाहे आप किस तरफ प्रवाहकीय कपड़े को फ्यूज करें)।

चरण 4: सिलाई

अब जब आपके सेंसर के दोनों किनारे तैयार हो गए हैं, तो एक सुई को अच्छी मात्रा में प्रवाहकीय धागे से पिरोएं। आप इसे डबल या सिंगल ले सकते हैं। मैं इसे सिंगल लेना पसंद करता हूं।

पीछे/बाहर (इस मामले में ग्रे साइड) से न्योप्रीन में सीना। प्रवाहकीय कपड़े के पैच से सबसे दूर अंत में शुरू करें। तस्वीरों में दिखाए अनुसार आगे और पीछे सिलाई करें। जब आप अंत तक पहुँचते हैं, तो धागे को प्रवाहकीय कपड़े से सीवे। दोनों को जोड़ने के लिए कम से कम 6 टांके लगाएं। इस सिलाई को न्योप्रीन के दोनों टुकड़ों के लिए करें, इस अपवाद के साथ कि एक बार के मामले में प्रवाहकीय कपड़े प्रवाहकीय टांके के दूसरी तरफ हो। फिर भी आप कम से कम 6 टांके के साथ कंडक्टिव थ्रेड को कंडक्टिव फैब्रिक पैच से जोड़ना चाहते हैं। दोनों पक्षों पर सिलाई समान होने का कारण यह है कि जब वे एक-दूसरे के ऊपर (एक-दूसरे का सामना करते हुए) लेटते हैं, तो टांके एक बिंदु पर क्रॉस और ओवरलैप होते हैं। इसके दो फायदे हैं। सबसे पहले यह संभावना नहीं है कि टांके लाइन में नहीं आएंगे और कोई अतिव्यापी कनेक्शन नहीं बनाएंगे। और दूसरी बात यह कि कनेक्शन की सतह बहुत बड़ी नहीं है। मैंने पाया है कि यदि प्रवाहकीय सतहें बहुत बड़ी हैं, तो सेंसर की संवेदनशीलता अब मुझे जो चाहिए वह अच्छी नहीं है।

चरण 5: सेंसर को बंद करना

सेंसर को बंद करने से पहले आप वेलोस्टैट के एक टुकड़े को काटना चाहेंगे जो आपके न्योप्रीन के टुकड़ों से थोड़ा छोटा हो। वेलोस्टैट का यह टुकड़ा आपके दो प्रवाहकीय टांके के बीच में जाएगा। और यही वह है जो प्रतिरोध में दबाव संवेदनशील परिवर्तन पैदा करता है। वेलोस्टैट अधिक बिजली देता है, जितना कठिन आप दो प्रवाहकीय परतों को एक साथ दबाते हैं, बीच में वेलोस्टैट के साथ। मुझे वास्तव में यकीन नहीं है कि ऐसा क्यों है, लेकिन मैं इसकी कल्पना करता हूं क्योंकि वेलोस्टैट में कार्बन कण होते हैं जो बिजली का संचालन करते हैं और उन पर जितना अधिक दबाव होता है, वे एक साथ आते हैं और बेहतर आचरण करते हैं या कुछ इसी तरह (???) तो, वेलोस्टैट के टुकड़े को बीच में रखें और सेंसर को एक साथ सीवे करें जैसा कि चित्रों में दिखाया गया है। बहुत कसकर सिलाई न करें, अन्यथा आप पर एक प्रारंभिक दबाव होगा जो आपके सेंसर को कम संवेदनशील बना देगा।

चरण 6: पॉपर्स

आपके पॉपर मशीन के साथ आए निर्देशों को पढ़ें। मैंने अपने सेंसर के दोनों ओर दो अलग-अलग पॉपर्स (महिला और पुरुष) संलग्न किए हैं, लेकिन यह आप पर निर्भर है। मैंने प्रत्येक पॉपर (पॉपर भाग) के सामने के हिस्से को प्रवाहकीय कपड़े के पैच के साथ जोड़ा है, ताकि दोनों पॉपर एक ही तरफ संलग्न हों।

यदि आप पॉपर्स के साथ कोई गलती करते हैं, तो उन्हें पूर्ववत करने का सबसे अच्छा उपकरण सरौता की एक जोड़ी है और कमजोर हिस्से को एक साथ निचोड़ना है, जो आम तौर पर पिछला हिस्सा होता है (अक्सर सिर्फ एक अंगूठी)। और तब तक फेंटें जब तक वह ढीला न आ जाए। हालांकि यह अक्सर कपड़े को बर्बाद कर देता है।

चरण 7: मल्टीमीटर टेस्ट

अब आपका सेंसर समाप्त हो गया है! हुक या तो एक मल्टीमीटर तक समाप्त होता है और प्रतिरोध को मापने के लिए इसे सेट करता है। प्रत्येक सेंसर में प्रतिरोध की एक अलग सीमा होगी लेकिन जब तक यह बहुत छोटा नहीं है और आपके उद्देश्यों के लिए काम करता है, तब तक सब अच्छा है। मेरे द्वारा बनाए गए सेंसर में निम्नलिखित श्रेणियां थीं: सपाट लेटना: 240 K ओम उंगली से दबाना: 1 K ओम एक तरफ लेटना: 400 K ओम मुड़ा हुआ: 1, 5 K ओम

चरण 8: सॉफ्टवेयर विज़ुअलाइज़ेशन

आपके द्वारा अभी बनाए गए बेंड सेंसर में प्रतिरोध में परिवर्तन की कल्पना करने के लिए आप इसे एक माइक्रोकंट्रोलर (Arduino) के माध्यम से अपने कंप्यूटर से भी जोड़ सकते हैं और इसे देखने के लिए थोड़े कोड (प्रोसेसिंग) का उपयोग कर सकते हैं। Arduino माइक्रोकंट्रोलर कोड और प्रोसेसिंग विज़ुअलाइज़ेशन कोड के लिए कृपया यहाँ देखें >> https://www.kobakant.at/DIY/?cat=347 चित्रों में नारंगी बार देखें। कलाई मुड़ी होने पर कंप्यूटर स्क्रीन के दाईं ओर कैसा होता है। और सबसे बाईं ओर जब कलाई सीधी हो !!मज़े करो और पढ़ने के लिए धन्यवाद। आप क्या सोचते हैं मुझे बताओ।