Flex Rest: 4 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

El Flex Rest és un producte que té com a objectiu disminuir els efectes d’un estil de vida sedentari que sovint comporta un treball de taula. Consta d'un coixí i un suport per a portàtils. El coixí es col·loca a la cadira i actua com un sensor de pressió que detecta sempre que l'usuari està assegut. Quan l’usuari no s’ha mogut durant 55 minuts, s’activa el motor del suport de l’ordinador portàtil i es comença a moure el reposamans. Això recorda a l’usuari que s’ha d’aixecar i moure uns minuts abans de continuar treballant.

Material que necessitareu

Per al coixí sensible a la pressió

• Un coixí de 33cmØx1cm (o fes-ne un tu mateix)
• Velòstat de 10cmx2.5cm
• Cinta de coure de 9cmx2cm
• 4 cables elèctrics
• Font de bateria de 5 V.

Per al suport per a portàtils

• Fusta contraxapada de 1,2 mm de gruix
• Una carpeta de cartró
• Tela d'alcantara d'1,5 m² o qualsevol altra tela que escolliu
• Encoixinat suau (hem utilitzat 50 g de cotó)
• Dos cilindres de Ø8 mm 5 cm de llarg

Electrònica

• Rev. Arduino Wifi
• 2 cordes
• Taula WiFi MCU de node
• USB A - USB C
• USB A: micro USB
• Servo FITEC FS5106R amb capacitat de 5 kg

Programari

• IDE Arduino
• Adobe Illustrator

Eines

• Tallador làser
• Regle
• Serradora
• Màquina de cosir
• Ordinador

Pas 1: Disseny i construcció de la fusta contraxapada i els engranatges

Al final d’aquest pas, hauríeu d’haver creat dues peces flexibles de contraxapat, cinc engranatges i tres prestatges. Això es fa afegint una propietat específica de flexió i estirament a una fusta contraxapada de forma rectangular mitjançant un tallador làser. En utilitzar https://www.festi.info/boxes.py/, es poden generar diferents patrons que augmenten la flexibilitat i / o estirament de la fusta contraxapada. La plantilla utilitzada s’anomena plantilla Shutterbox i es pot trobar a la pestanya Caixes amb flex.

Com s’il·lustra a la imatge superior, només la meitat de la fusta contraxapada quedarà gravada amb un patró, mentre que l’altra meitat ha de ser totalment sòlida.

Nota: hi ha variacions d’alternatives que es podrien implementar, per exemple. mitjançant l’ús de compressors d’aire, materials reestructurables (que es poden alterar fàcilment fent servir, per exemple, pressió), etc.

Els engranatges que vénen amb el servo no sempre funcionen per a l’ús previst. El tallador làser és una manera fantàstica de dissenyar i crear els vostres propis engranatges. Vam construir dos tipus d’engranatges sobre fusta contraxapada de 4 mm de gruix. El primer tipus d’engranatges té vores afilades. En vam construir dos. El segon tipus d’engranatges s’assembla més a un timó, ja que té vores rectangulars. En vam crear tres. Els dos patrons dels engranatges es van dibuixar a Adobe Illustrator.

Els bastidors estan units al flex de contraxapat i són necessaris per enllaçar el moviment dels engranatges. El patró es va dibuixar a Adobe Illustrator.

Pas 2: disseny i construcció del suport per a portàtils

Comenceu amb una carpeta de cartró normal per a la base del suport del portàtil. El següent pas és tallar amb làser un tros de la fusta contraxapada en tres rectangles que s’utilitzaran com a panells laterals de suport als costats oberts de l’aglutinant. Hem utilitzat una alçada de 6,5 cm a la vora més curta i 8,5 cm a la vora superior. Un cop acabat el marc de la funda per a l'ordinador portàtil, és hora de muntar totes les coses més petites de dins de la funda.

Dins de la caixa:

L'interior de la caixa tindrà els components següents (il·lustrats a la imatge):

• Els components 1 i 2 són peces rectangulars de fusta col·locades per estabilitzar i limitar el moviment del bastidor. A més, el component 1 actuarà com a marcador de posició del servo amb un engranatge que mourà el bastidor cap endavant i cap enrere. Els components 1 i 2 es poden tallar amb la talladora làser o manualment amb una serra.
• El component 3 consta de tres peces de fusta rectangulars situades una sobre l’altra per evitar que el bastidor (component 5) es mogui verticalment.
• El component 4 és una peça de fusta cilíndrica que actua com a marcador de posició de l’engranatge (es mostra amb un engranatge al costat dret). És important tenir una superfície llisa i cilíndrica per permetre que l’engranatge es mogui lliurement amb una fricció mínima.
• El component 6 consta de tres petites peces rectangulars de fusta, distribuïdes uniformement, per minimitzar la fricció i permetre que la flexió de la fusta contraxapada es mogui cap endavant i cap enrere.
• El component 7, els engranatges, són tres en total. Es fabriquen enganxant dos engranatges de diferent tipus.

Nota: El muntatge i col·locació d'aquests components es pot fer en qualsevol ordre.

L'últim pas és fixar els engranatges als cilindres i fixar els bastidors al flex de contraxapat i fixar-los a la caixa.

Pas 3: fer un sensor de pressió a partir de Velostat

1. Talleu el velòstat en una mida adequada. Tallem un rectangle de 10x2,5 cm.
2. Enganxeu la cinta de coure a banda i banda del velòstat i assegureu-vos que la cinta estigui aproximadament a la mateixa posició a banda i banda.
3. Connecteu un cable elèctric a la cinta de coure dels dos costats i assegureu-vos que sigui prou llarg.
4. Connecteu un dels cables a la presa de 5 V. Connecteu l'altre a una resistència i una entrada analògica al NodeMcu. La resistència de la resistència pot variar de cas a cas, però en el nostre una resistència de 4,7 kOhm era prou bona per obtenir un resultat. Connecteu la resistència a terra.
5. Assegureu-vos que cada part funciona conjuntament executant el codi arduino PressureSensor.ino
6. Quan s'hagi trobat la resistència correcta i tot funcioni, soldeu-ho tot junt.

Pas 4: Fer que l'electrònica funcioni

L’electrònica consisteix en la placa Node MCU i Arduino WiFi rev2. Aquests disposen de components WiFi integrats que permeten una comunicació WiFi fàcil sense necessitat d’electrònica addicional. Tot i això, aquestes plaques s’han de programar per poder comunicar-se mitjançant WiFi. Vam optar per deixar que la MCU Node processés únicament l'entrada analògica i la convertís en un valor que sigui vertader o fals. True indica que el sensor de pressió i el MCU de node han registrat algú assegut al coixí i fals el contrari. El Arduino WiFi rev2 hauria de rebre el booleà i controlar el motor segons el valor, és a dir, enviar senyals de control al servo.

Es va escriure el programa de prova per controlar el servo, anomenat Servo.ino. El programa de prova per enviar dades per WiFi es va escriure anomenat Client.ino i Server.ino. Tingueu en compte que el servidor està pensat per a MCU de node i s'hauria d'iniciar completament (fins que s'escrigui el missatge "Server Stared" al port sèrie) abans que s'executi el client. Finalment, combineu els programes al vostre gust.

Els cables vermells, blaus i grocs es connecten al servomotor. El tauler de control s’utilitza per moure el servo cap enrere i cap endavant. El programa Servo.ino mou el motor durant un temps especificat en prémer cada botó.