Flex Rest : 4 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Le Flex Rest est un produit qui vise à diminuer les effets d'un mode de vie sédentaire qui s'accompagne souvent d'un travail de bureau. Il se compose d'un coussin et d'un support pour ordinateur portable. Le coussin est placé sur la chaise et agit comme un capteur de pression qui détecte chaque fois que l'utilisateur est assis. Lorsque l'utilisateur n'a pas bougé pendant 55 minutes, le moteur du support pour ordinateur portable est déclenché et le repose-mains commence à bouger. Cela rappelle à l'utilisateur qu'il doit se lever et bouger pendant quelques minutes avant de continuer à travailler.

Matériel dont vous aurez besoin

Pour le coussin sensible à la pression

• Un coussin de 33cmØx1cm (ou fabriquez-en un vous-même)
• Vélostat 10cmx2.5cm
• Ruban de cuivre 9cmx2cm
• 4 fils électriques
• Source de batterie 5 V

Pour le support pour ordinateur portable

• Contreplaqué de 1,2 m² 4 mm d'épaisseur
• Un classeur en carton
• Tissu Alcantara 1,5 m² ou tout autre tissu de votre choix
• Rembourrage doux (nous avons utilisé du coton 50g)
• Deux cylindres Ø8 mm 5 cm de long

Électronique

• Arduino Wifi rev
• 2 cordons
• Carte Wi-Fi Noeud MCU
• USB A - USB C
• USB A - Micro USB
• Servo FITEC FS5106R avec une capacité de 5 kg

Logiciel

• IDE Arduino
• Adobe Illustrator

Outils

• Découpeur laser
• Règle
• Scie
• Machine à coudre
• Ordinateur

Étape 1: La conception et la construction du contreplaqué Flex et des engrenages

À la fin de cette étape, vous devriez avoir créé deux pièces flexibles en contreplaqué, cinq engrenages et trois crémaillères. Le premier aspect à considérer est le gonflage et le dégonflage du repose-mains du support pour ordinateur portable. Cela se fait en ajoutant une propriété de flexion et d'étirement spécifique à un contreplaqué de forme rectangulaire à l'aide d'un cutter laser. En utilisant https://www.festi.info/boxes.py/, on peut générer différents motifs qui augmentent la flexibilité et/ou l'étirement du contreplaqué. Le modèle utilisé est nommé Shutterbox template et se trouve sous l'onglet Boxes with flex.

Comme illustré dans l'image ci-dessus, seule la moitié du contreplaqué sera gravée d'un motif tandis que l'autre moitié doit être entièrement solide.

Remarque: Il existe une variante d'alternative qui pourrait être mise en œuvre, par ex. en utilisant des compresseurs d'air, des matériaux remodelables (qui peuvent être facilement modifiés en utilisant par exemple la pression) et ainsi de suite.

Les engrenages fournis avec le servo ne fonctionnent pas toujours pour l'usage prévu. Le découpeur laser est un excellent moyen de concevoir et de créer vos propres engrenages. Nous avons construit deux types d'engrenages sur du contreplaqué de 4 mm d'épaisseur. Le premier type d'engin a des bords triangulaires tranchants. Nous en avons construit deux. Le deuxième type d'engin ressemble plus à un gouvernail, car il a des bords rectangulaires. Nous en avons créé trois. Les deux motifs des engrenages ont été dessinés dans Adobe Illustrator.

Les crémaillères sont fixées au contreplaqué flexible et sont nécessaires pour lier le mouvement des engrenages. Le motif a été dessiné dans Adobe Illustrator.

Étape 2: La conception et la construction du support pour ordinateur portable

Commencez avec un classeur en carton ordinaire pour la base du support pour ordinateur portable. L'étape suivante consiste à découper au laser un morceau de contreplaqué en trois rectangles qui serviront de panneaux latéraux de support sur les côtés ouverts du classeur. Nous avons utilisé une hauteur de 6,5 cm sur le bord le plus court et de 8,5 cm sur le bord supérieur. Une fois le cadre de la mallette pour ordinateur portable terminé, il est temps d'assembler toutes les petites choses à l'intérieur de la mallette.

A l'intérieur de l'étui:

L'intérieur de la boîte aura les composants suivants (illustrés sur l'image):

• Les composants 1 et 2 sont des pièces de bois rectangulaires placées pour stabiliser et limiter le mouvement du rack. De plus, le composant 1 agira comme un espace réservé pour le servo avec un engrenage qui déplacera la crémaillère d'avant en arrière. Les composants 1 et 2 peuvent être découpés à l'aide du cutter laser ou manuellement à l'aide d'une scie.
• Le composant 3 se compose de trois pièces de bois rectangulaires placées les unes sur les autres pour empêcher le rack (composant 5) de se déplacer verticalement.
• Le composant 4 est un morceau de bois cylindrique qui agit comme un espace réservé pour l'engrenage (montré avec un engrenage sur le côté droit). Il est important d'avoir une surface cylindrique lisse pour permettre à l'engrenage de se déplacer librement avec un minimum de friction.
• Le composant 6 se compose de trois petits morceaux de bois rectangulaires, répartis uniformément, pour minimiser le frottement et permettre au contreplaqué de se déplacer d'avant en arrière.
• Le composant 7, les engrenages, sont trois au total. Ils sont fabriqués en collant ensemble deux engrenages de nature différente.

Remarque: L'assemblage et le placement de ces composants peuvent avoir lieu dans n'importe quel ordre.

La dernière étape consiste à fixer les engrenages aux cylindres et à fixer les crémaillères au contreplaqué flexible et à les fixer à la boîte.

Étape 3: fabrication d'un capteur de pression à partir de Velostat

1. Coupez le vélostat dans une taille appropriée. Nous coupons un rectangle de 10x2,5 cm.
2. Collez le ruban de cuivre sur les deux côtés du vélostat et assurez-vous que le ruban est approximativement dans la même position des deux côtés.
3. Connectez un fil électrique au ruban de cuivre des deux côtés et assurez-vous qu'il est assez long.
4. Connectez l'un des fils à la prise 5V. Connectez l'autre à une résistance et une entrée analogique au NodeMcu. La résistance de la résistance peut varier d'un cas à l'autre, mais dans la nôtre, une résistance de 4,7 kOhm était suffisante pour obtenir un résultat. Connectez la résistance à la terre.
5. Assurez-vous que chaque pièce fonctionne ensemble en exécutant le code arduino PressureSensor.ino
6. Lorsque la bonne résistance a été trouvée et que tout fonctionne, soudez le tout ensemble.

Étape 4: Faire fonctionner l'électronique

L'électronique se compose de la carte Node MCU et Arduino WiFi rev2. Ceux-ci ont des composants WiFi intégrés qui permettent une communication WiFi facile sans aucune électronique supplémentaire. Cependant, ces cartes doivent être programmées pour pouvoir communiquer via WiFi. Nous avons choisi de laisser le Node MCU traiter uniquement l'entrée analogique et la convertir en une valeur qui prend vrai ou faux. True indique que le capteur de pression et le Node MCU ont enregistré quelqu'un assis sur le coussin et faux le contraire. L'Arduino WiFi rev2 devrait alors recevoir le booléen et contrôler le moteur en fonction de la valeur, c'est-à-dire envoyer des signaux de contrôle au servo.

Un programme de test pour contrôler le servo a été écrit, appelé Servo.ino. Le programme de test pour envoyer des données via WiFi a été écrit sous le nom de Client.ino et Server.ino. Notez que le serveur est destiné au nœud MCU et doit être démarré complètement (jusqu'à ce que le message « Server Stared » soit écrit sur le port série) avant que le client ne soit exécuté. Enfin, combinez les programmes à votre guise.

Les cordons rouge, bleu et jaune se connectent au servomoteur. Le panneau de commande est utilisé pour déplacer le servo d'avant en arrière. Le programme Servo.ino déplace le moteur pendant une durée spécifiée à chaque pression de bouton.