Capteur de courbure du tissu : 8 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:10

À l'aide de fil conducteur, de Velostat et de néoprène, cousez votre propre capteur de courbure de tissu. Ce capteur de courbure réagit réellement (diminue la résistance) à la pression, pas spécifiquement à la courbure. Mais parce qu'il est pris en sandwich entre deux couches de néoprène (tissu assez solide), une pression est exercée lors de la flexion, permettant ainsi de mesurer la flexion (angle) via la pression. Avoir du sens ? Regardez ci-dessous: Donc, en gros, vous pouvez utiliser la plupart des capteurs de pression pour mesurer la courbure, mais celui-ci me donne les meilleurs résultats (sensibilité) pour mesurer la courbure des articulations humaines lorsqu'elles sont attachées au corps. Il est suffisamment sensible pour enregistrer même une légère courbure et a une portée suffisamment large pour toujours obtenir des informations lorsque les membres sont complètement courbés. La plage de résistance de ce capteur de courbure dépend beaucoup de la pression initiale. Idéalement, vous avez une résistance supérieure à 2M ohms entre les deux contacts lorsque le capteur est à plat et non attaché. Mais cela peut varier en fonction de la façon dont le capteur est cousu et de l'importance du chevauchement des surfaces conductrices adjacentes. C'est pourquoi j'ai choisi de coudre les contacts sous forme de points diagonaux de fil conducteur - pour minimiser le chevauchement de la surface conductrice. Mais seul le moindre pli ou toucher du doigt ramènera généralement la résistance à quelques kilo ohms et, lorsqu'elle est complètement sous pression, elle descend à environ 200 ohms. Le capteur détecte toujours une différence, jusqu'à peu près aussi fort que vous pouvez appuyer avec vos doigts. La plage est non linéaire et diminue à mesure que la résistance diminue. Ce capteur est vraiment très simple, facile à fabriquer et pas cher par rapport à l'achat d'un. Je l'ai également trouvé suffisamment fiable pour mes besoins. Je vends également ces capteurs de courbure de tissu faits à la main via Etsy. Bien qu'il soit beaucoup moins cher de fabriquer le vôtre, en acheter un m'aidera à supporter mes coûts de prototypage et de développement >>https://www.etsy.com/shop.php?user_id=5178109 Ce capteur de courbure en néoprène est également présenté sur le CNMAT site de ressources, entre autres grandes possibilités pour créer vos propres capteurs de courbure >>https://cnmat.berkeley.edu/category/subjects/bend_sensor Pour voir ce capteur en action, regardez la vidéo suivante. La danseuse a des capteurs de courbure de tissu (les mêmes que ce montre Instructable) qui lui sont attachés: aisselles, coudes, poignets, épaules, hanches et pieds. Il y a un module Bluetooth sur le dos du danseur qui transmet toutes les informations du capteur à un ordinateur qui déclenche ensuite le jeu des instruments (les robots musicaux de LEMUR). Pour plus d'informations, visitez: https://kobakant.at/index.php?menu=2&project=4 Il y a une autre vidéo à la fin de ce Instructable qui vous le montre en action portable !

Étape 1: Matériaux et outils

MATÉRIAUX: Les matériaux utilisés pour le capteur sont fondamentalement bon marché et prêts à l'emploi. Il existe d'autres endroits qui vendent des tissus conducteurs et Velostat, mais LessEMF est une option pratique pour les deux, en particulier pour l'expédition en Amérique du Nord. Velostat est le nom de marque des sacs en plastique dans lesquels sont emballés des composants électroniques sensibles. Également appelé antistatique, plastique ex-statique à base de carbone. (Vous pouvez donc également découper l'un de ces sacs en plastique noir si vous en avez un sous la main. Mais attention ! Tous ne fonctionnent pas !) du Velostat en plastique. Eeonyx ne fabrique et ne vend normalement que ses tissus enduits en quantités minimales de 100 mètres, mais des échantillons de 7 x 10 pouces (17,8 x 25,4 cm) sont disponibles gratuitement et des échantillons plus grands de 1 à 5 mètres pour un montant minimum par mètre. Le néoprène exact i utilisé pour le capteur de courbure est: qualité: HS épaisseur: 1, 5 mm les deux côtés: nylon / polyester jersey (standard) un côté: gris, autre côté: vert néon mais vous pouvez essayer avec défi et expérimenter différentes qualités et épaisseurs ! également avec différents matériaux. Je peux imaginer que le caoutchouc mousse et similaire fonctionneront. Une bonne chose à propos du néoprène est qu'il a du jersey fusionné de chaque côté, ce qui lui donne une sensation agréable contre la peau mais facilite également la couture, car les points déchirent autrement le néoprène uni. - Fil conducteur de www.sparkfun.com voir aussi https://cnmat.berkeley.edu/resource/conductive_thread- Néoprène de www.sedochemicals.com- Tissu conducteur extensible de www.lessemf.com voir aussi https://cnmat. berkeley.edu/resource/stretch_conductive_fabric- Interfaçage fusible du magasin de tissus local- Fil à coudre régulier du magasin de tissus local- Velostat par 3M de www.lessemf.comvoir aussi https://cnmat.berkeley.edu/resource/velostat_resistive_plastic- Machine poppers/ boutons-pression du magasin de tissus localOUTILS:- Stylo et papier- Règle - Ciseaux à tissu et à papier- Fer- Aiguille à coudre- Popper/machine à pression (portable ou marteau et version simple)- Eventuellement une pince pour défaire les poppersPour se connecter à votre ordinateur: je ne suis pas va entrer dans les détails ici, parce que ce Instructable est vraiment plus sur le capteur lui-même et moins sur cette connexion. Mais si vous avez des questions, envoyez-moi simplement un message.- Plate-forme informatique physique Arduino de www.sparkfun.com - Logiciel Arduino gratuit de www.arduino.cc- Environnement de programmation de traitement gratuit de www.processing.org - Clips de crocodile de www.radioshack. com - Un pullup ou pulldown à la masse de votre Arduino, avec une résistance de 10-20 K Ohm- Du fil et de la soudure et des trucs

Étape 2: faire un pochoir

Parce que nous fabriquons un capteur de courbure, il est logique de le rendre long afin qu'il puisse être facilement fixé à l'endroit où la courbure doit être mesurée.

Vous n'êtes pas obligé de suivre exactement la forme et la taille de ce capteur. J'ai gardé simple pour communiquer l'idée. Créez un pochoir qui comprend le marquage des points qui doivent être exécutés en diagonale. Il est bon de laisser un espace d'au moins 5 mm entre les mailles et le bord du néoprène. Laissez un espace de 1 cm entre les mailles. Il s'agit de NE PAS créer une surface trop conductrice, afin que le capteur reste sensible. 4-7 points diagonaux (selon la longueur de votre capteur) sont normalement bons. De plus, ils n'ont pas besoin d'être longs. 1, 5 cm max. Pour cette version, vous devrez laisser environ 1 à 2 cm d'espace à chaque extrémité du capteur afin de pouvoir y attacher un popper, ce qui sera utile pour le connecter ultérieurement à un circuit en tissu.

Étape 3: Préparation du matériel

Une fois que vous avez créé le pochoir, tracez-le sur le néoprène pour avoir deux pièces IDENTIQUES (non miroir). À l'aide d'un entoilage, fusionnez un petit morceau de tissu conducteur extensible (voir photos) à l'extrémité de chaque morceau de néoprène. D'une part, il doit être du côté vert (intérieur) et de l'autre côté gris (extérieur). C'est ainsi que plus tard, une fois le capteur cousu, le tissu conducteur ne fait face qu'à un seul côté (c'est plus pour des raisons esthétiques, donc cela fonctionnera toujours quel que soit le côté sur lequel vous fusionnez le tissu conducteur).

Étape 4: couture

Maintenant que les deux côtés de votre capteur sont préparés, enfilez une aiguille avec une bonne quantité de fil conducteur. Vous pouvez le prendre en double ou en simple. Je préfère le prendre seul.

Coudre dans le néoprène par l'arrière/extérieur (dans ce cas côté gris). Commencez par l'extrémité la plus éloignée du morceau de tissu conducteur. Cousez dans les deux sens comme indiqué sur les photos. Lorsque vous atteignez la fin, cousez le fil sur le tissu conducteur. Faites au moins 6 points pour relier les deux. Faites cette couture pour les deux pièces de néoprène, à l'exception que dans un cas le tissu conducteur est de l'autre côté des points conducteurs. Vous voulez toujours attacher le fil conducteur au patch en tissu conducteur avec au moins 6 points. La raison pour laquelle les coutures des deux côtés doivent être identiques est que lorsqu'elles se superposent (face à face), les mailles s'entrecroisent et se chevauchent en un seul point. Cela a deux avantages. Premièrement, il est peu probable que les points ne s'alignent pas et ne fassent aucune connexion qui se chevauche. Et deuxièmement que la surface de connexion n'est pas trop grande. J'ai trouvé que si les surfaces conductrices sont trop grandes, la sensibilité du capteur n'est plus bonne pour ce que je veux.

Étape 5: Fermeture du capteur

Avant de fermer le capteur, vous voudrez découper un morceau de Velostat juste un peu plus petit que vos morceaux de néoprène. Ce morceau de Velostat ira entre vos deux points conducteurs. Et c'est ce qui crée le changement de résistance sensible à la pression. Le Velostat laisse passer plus d'électricité, plus vous pressez les deux couches conductrices ensemble, avec le Velostat entre les deux. Je ne sais pas exactement pourquoi, mais j'imagine que c'est parce qu'il y a des particules de carbone dans le Velostat qui conduisent l'électricité et plus elles sont soumises à une pression, plus elles se rapprochent et mieux elles conduisent ou quelque chose de similaire (???). Alors, placez le morceau de Velostat entre les deux et cousez le capteur ensemble comme indiqué sur les images. Ne cousez pas trop serré, sinon vous aurez une pression initiale qui rendra votre capteur moins sensible.

Étape 6: Poppers

Lisez les instructions fournies avec votre machine à popper. J'ai attaché deux poppers différents (femelle et mâle) de chaque côté de mon capteur, mais cela dépend de vous. J'ai attaché la partie avant de chaque popper (la partie popper) sur le côté avec le patch de tissu conducteur, de sorte que les deux poppers se fixent du même côté.

Si vous faites une erreur avec les poppers, le meilleur outil pour les défaire est une paire de pinces et pour serrer la partie la plus faible, qui est normalement la partie arrière (souvent juste un anneau). Et puis le violon jusqu'à ce qu'il se détache. Cela ruine souvent le tissu cependant.

Étape 7: Test du multimètre

Votre capteur est maintenant terminé ! Accrochez l'une des extrémités à un multimètre et réglez-le pour mesurer la résistance. Chaque capteur aura une plage de résistance différente, mais tant qu'il n'est pas trop petit et qu'il fonctionne pour vos besoins, tout va bien. Le capteur que j'ai fabriqué avait les plages suivantes: Couché à plat: 240 K Ohm Pression avec le doigt: 1 K Ohm Couché sur le côté: 400 K Ohm Courbé: 1, 5 K Ohm

Étape 8: Visualisation du logiciel

Pour visualiser le changement de résistance dans le capteur de courbure que vous venez de créer, vous pouvez également le connecter à votre ordinateur via un microcontrôleur (Arduino) et utiliser un peu de code (Processing) pour le visualiser. Pour le code du microcontrôleur Arduino et le code de visualisation du traitement, veuillez regarder ici >> https://www.kobakant.at/DIY/?cat=347 Voir la barre orange dans les images. Comment c'est sur la droite de l'écran de l'ordinateur lorsque le poignet est plié. Et tout à gauche quand le poignet est droit !! Amusez-vous bien et merci d'avoir lu. Laissez-moi savoir ce que vous pensez.