Mushuk mo'ylovi sezgir kengaytmasi (2.0): 6 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

Bu loyiha mening sobiq hamkasbimning "metatra" ning "Mo'ylovli sezgi kengaytirgichi" ning davomi va qayta tasavvuridir.

Ushbu loyihaning maqsadi tabiiy dunyoni sezish imkonini beradigan, yangi, hisob-kitob bilan boyitilgan "sezgi kengaytmalari" ni yaratishga e'tibor qaratish edi. Mening ushbu loyihadagi asosiy harakatim sensorlar yordamida sezgilarini kengaytiradigan va foydalanuvchi uchun sezgir chiqish bilan javob beradigan sensorli kengayishlarni ishlab chiqarish va amalga oshirishga bag'ishlandi. Maqsad - har kimga o'z sezgi kengaytmalarini yaratishga imkon berish va shu tariqa inson/hayvon sezgilarini apparat vositalariga joylashtirish. Bizning miyamiz yangi tashqi sezgilarga qanday moslasha olishini yaxshiroq tushunishga olib keladigan yangi va hayajonli usullar bilan sezgilarimizni samarali ravishda kengaytiradi.

Ushbu material 1736051 -sonli Grant bo'yicha Milliy Ilmiy Jamg'arma tomonidan qo'llab -quvvatlanadigan ishlarga asoslangan.

Loyiha Kolorado Boulder universitetining o'ynoqi hisoblash va qo'l san'atlari laboratoriyasida ishlab chiqilgan.

Agar sizda biron bir savol bo'lsa, mening ishimni davom ettirmoqchimisiz yoki o'z fikrlaringizni ayamoqchi bo'lsangiz, buni mening Twitter -da yozing: @4Eyes6Senses.

Ushbu loyiha yordamida men oldingi mo'ylovli sezgir kengaytmani kiyib olmoqchi bo'ldim va uni engilroq, tejamli va qurilishi osonlashtirmoqchi edim. Bu erda turli xil komponentlar va ularning funktsiyalari haqida umumiy ma'lumot berilgan:

- Maxsus qurilgan moslashuvchan datchikli mo'ylovli asboblarning ikkita to'plami (har bir tomonda 4, 2 ta) foydalanuvchining yaqin atrofidagi ob'ektlardan teginish ma'lumotlarini (egilish, egilish va boshqalar) oladi. Har bir sensor tomonidan qabul qilingan dastlabki kuchlanish/qarshilik ma'lumoti keyinchalik burilish burchagi ma'lumotiga aylanadi (masalan, burilish burchagi 10 daraja). Bu burilish burchagi haqidagi ma'lumot keyinchalik impuls kengligi modulyatsiyasining proportsional chiqishiga aylanadi va foydalanuvchining peshonasidagi mos keladigan tebranish motorlariga yuboriladi.

- Har bir mo'ylovli egiluvchi sensor 1 dyuymli ProtoBoard taxtasiga ulanadi va Arduino UNO ga ulanadi, u transdusiya/konvertatsiya qiladi.

- To'rtta tebranish dvigateli foydalanuvchining peshonasiga teginish stimuli beradi. Amaldagi har bir dvigatel bitta mo'ylovga bog'liq, tebranish dvigatelining intensivligi mo'ylov sensori asosida o'rnatiladigan chegaraga bog'liq.

Ta'minotlar

Uzunligi 14 dyuym, kengligi 0,08 dyuym, qalinligi 0,03 dyuymli polistirolli tasma

4 dyuymli bir tomonlama burilish/egilish sensori

JST vilkalari

Vibratsiyali motorlar

Qattiq bantlar

ProtoBoard - 1 dyuymli maydon

Tel to'plami (men silikon izolyatsiyasini tavsiya qilaman) QAYD: har bir ulanish uchun siz taxminan 2-3 fut sim ishlatasiz

1/16 dyuymli qalin akril yoki karton

Issiqlikka chidamli quvurlar

Suyuq mixlar

47k rezistorlar

NITECORE yoki boshqa turdagi tasma

Velcro

1 -qadam: Mo'ylov yig'ilishi

(Ogohlantirishlar! Bu to'g'ridan -to'g'ri oldingi ko'rsatmalardan olingan.)

Haqiqiy mo'ylovlarga taqlid qilish uchun etarlicha moslashuvchan, lekin to'g'ri va egilmaydigan holatga qaytish uchun etarlicha qattiq bo'lgan mo'ylovli sensorli asbobni ishlab chiqish menga biroz vaqt kerak bo'ldi. Men Flexpoint Sensor Systems -dan 4 dyuymli bir tomonlama burilish/egilish sensori yordamida ishimni yakunladim (1 -rasmga qarang). JST vilkasi sensorning oyoqlariga lehimli, keyin 14 dyuymli, 0,08 dyuymli, 0,03 dyuymli qalin polistirolli tasma (Men o'zimni mahalliy apparat do'konida sotib oldim) datchikka silikon yopishtiruvchi yopishtirilgan, issiqlik qisqaruvchi surtilgan va mo'ylovchining butun poydevoriga Sugru himoya qoplamasi quyilgan. Bu erda batafsil ko'rsatmalar:

-3-pinli JST ulagichining vilkasini oling va markaziy simni chiqarib oling (2-4-rasmlarga qarang)

- 1,5 sm sim qolgani uchun vilkaning simlarini kesib oling, so'ngra bu simlarni sensor pimlariga torting va lehimlang (vilka/sensorning yo'nalishini eslang). Men issiqlik izolatsiyasini izolyatsiyalash uchun ishlatardim (5, 6 -rasmlarga qarang)

- Sensorga polistirol tasmasini qandaydir moslashuvchan yopishtiruvchi bilan mahkamlang (men suyuq mixlar uchun silikon elim ishlatganman). Ipni datchikka mahkam bog'lab qo'yganingizga ishonch hosil qiling (7, 8 -rasmlarga qarang).

- Sugru -ni oling (men 5 grammli bitta paket ishlatardim) va uni sensor/tasma/vilka tagiga qoliplang, shunda bu komponentlarning hammasi yopilgan. Bundan tashqari, chiziqni to'liq mahkamlash uchun Sugru -ni etarlicha baland surtishni unutmang, lekin sensorning harakatlanish/burilish qulayligini cheklaydigan darajada baland emas. Shoshilmang. Sugru qattiqlasha boshlaguncha sizga kamida 30-45 daqiqa vaqt beriladi. Quritishga ruxsat berishdan oldin, vilkangiz JST ulagichining rozetkasi tomoniga to'g'ri o'rnatilganligiga ishonch hosil qiling (9-13-rasmlarga qarang).

- Oxir -oqibat, men mo'ylov apparatiga teglar yopishtirdim. Yon (L/R) va raqam pozitsiyasi (1-4) ishlatilgan (14, 15-rasmlarga qarang)

- Yana 3 ta (yoki xohlagan miqdordagi mo'ylovingizni) qiling. Har bir mo'ylovni xuddi shunday yaratganingizga ishonch hosil qiling. Bu sensorni keyinchalik sozlashga yordam beradi.

2 -qadam: Mo'ylovli tog 'yig'ilishi

Mo'ylovli datchiklar tugagandan so'ng, biz ularni yonoq qismiga o'rnatamiz (1 -rasm). Metaterra o'rnatish uchun diskli kavisli qo'lni yaratdi, u Adobe Illustrator -dan foydalangan va material sifatida 1/16 dyuymli shaffof akril ishlatgan. QAYD: Agar lazerni kesish moslamasi tayyor bo'lmasa, siz uni o'rnatishga harakat qilishingiz mumkin. karton yoki boshqa oson kesiladigan material, faqat PDF -ni chop eting va kartonga o'ralgan holda izlarni kesib oling. Lazer bilan kesgandan so'ng, akrilga to'rtta teshik qiling, so'ngra JST vilkasini teshiklardan to'qing (1, 3 va 4 -rasm).), so'ngra mo'ylovlarni tog'ning disk qismiga Sugru yordamida joylashtiring. Bu erda batafsil ko'rsatmalar:

- Mo'ylovli qo'lli vektorli faylni oching (PDF). Bu ko'rsatma uchun ishlatiladigan material 1/16 dyuymli aniq akril va lazerli pichoq bilan kesilgan.

- Yonoqni o'rnatish joyiga to'rtta teshik oching. Tuynukning kattaligi, shuningdek, mo'ylovni xohlaganingizcha yaqin yoki uzoqroq qilish masofasi bilan o'ynang.

- 2-pinli JST vilkasini teshiklardan to'qing. tomonlari bir -biriga qaraganligiga ishonch hosil qiling.

- Mo'ylovli portlaringiz siz xohlagan joyda joylashganligiga ishonch hosil qiling. Sugru -dan foydalaning va JST vilkasini disk qismiga o'rnating (bu menga to'rtta Sugru paketini olib keldi). Sugru bilan sizda 30 daqiqalik qolib ketish vaqti bo'ladi, shuning uchun shoshilmang va mo'ylovlar ulanganda bir -biriga to'g'ri kelmasligiga va JST vilkalari siz xohlagan joyga yo'naltirilganligiga ishonch hosil qiling. Joylashdan mamnun bo'lganingizdan so'ng, Sugru bir kun quriting.

- Bu qadam uchun 9 va 10 -rasmdagi ma'lumotlarga e'tibor bering, mening dizaynimda: oq = 3.3V, qora = GND, qizil esa analog pin. JST vilkasining ikki uchini 1 'ProtoBoard -ning bir tomoniga lehimlang, so'ngra boshqa mo'ylov bilan takrorlang. Dizaynimdan foydalanib, kuchlanish taqsimlagichini yarating yoki tartibini o'zgartiring (SparkFun -ning moslashuvchan sensori ulanish qo'llanmasiga ham qarashingiz mumkin).

- Yonoq qismlarini bosh bandiga mahkamlash uchun qo'lni bosh bandiga mahkamlash uchun ikkita vint/murvat ishlatiladi (11 -rasm).

3 -qadam: Vibratsiyali dvigatel integratsiyasi, bosh tasmasi va batareyani sozlash

Vibratsiyali dvigatellarni ulash juda to'g'ri, qizil kabel Arduino -dagi raqamli PWM piniga, ko'k esa GND -ga ulanadi. Tebranish dvigatellari velkro yordamida NITECORE bosh tasmasiga biriktirilgan, joylashishi mo'ylovga bog'liq, tashqi tebranish dvigatellari oldingi mo'ylovlariga, ichki tebranish dvigatellari orqa mo'ylovlariga bog'langan (6 -rasm).

- Har bir tebranish dvigatelining uchiga lehim simini, har bir ulanishga issiqlik qisqarishini qo'llang, so'ngra tebranish dvigatel shnuriga, shuningdek, yangi issiqlik qisqargan kabellarga (2 -rasm) 3 marta takrorlang. Dvigatelning orqa qismiga velkro diskni (ilgak tomoni) yopishtiring. 3 marta takrorlang.

- Dvigatel simlarini bir -biriga bog'lab qo'yish va NITECORE tasmasini old tomoniga yopishtirish uchun bitta velkro tasmasini kesib oling (5 -rasmga qarang). Ipni bandning ichki old qismiga yopishtiring (men super elim ishlatardim) va mo'ylovli portlarni yonoq plastinkasiga joylashtirganingizdek, dvigatellarni chiziqqa yopishtiring (7-rasm).

- Vibratsiyali dvigatel simlarini ulash uchun qisqich yoki fermuardan foydalaning, bu tebranish dvigatellarini tortilish/sinishdan himoya qilishga yordam beradi (7 -rasm).

4 -qadam: mikroprotsessor va hammasini Arduino -ga ulash

Barcha tebranish dvigatellari va mo'ylovlari Arduino UNO -ga ulanadi. Sizga 9 ta GND kabelini va 4 ta 3,3V kabelni lehimlashga imkon beradigan qo'shimcha prototip taxtasi kerak bo'ladi. Bundan tashqari, Arduino -ga to'g'ridan -to'g'ri ulanishi kerak bo'lgan kabellarga pin va korpus qo'shish uchun sizga dupoint ulagichlar to'plami kerak bo'ladi. Vibratsiyali dvigatel pinli simlar (qizil kabel) Arduino raqamli pinlariga ulanadi: 3, 9, 10, 11 (Bu pinlar PWM uchun ruxsat berilganligi uchun tanlangan). GND tebranish dvigatellari (qora yoki oq) prototip taxtasiga lehimlanadi. Mo'ylovli pinlar (qizil kabel) Arduino analog pinlariga ulanadi: A0, A1, A2, A3. Mo'ylovli VCC kabellari (oq kabel) va tuproqli kabellar (qora) prototip taxtasiga lehimlanadi.

5 -qadam: Kodeksga amal qiling

OK, endi kodni yuklash vaqti keldi. Siz dunyoni silkitishga tayyor bo'lishingizdan oldin bir nechta narsalarni o'zgartirishingiz kerak.

- Birinchidan, VCC chiqish voltajini ham, 10k qarshilikdagi qarshilikni ham o'lchash uchun multimetrdan foydalaning. Ushbu qiymatlarni kodning tegishli joylariga kiriting.

- Keyin, boshqa barcha o'zgaruvchilar to'g'ri kirish/chiqishlarga o'rnatilganligini ikki marta tekshiring (masalan, mtr, flexADC va boshqalar …).

- Keyin Arduino -ni ulang va kodni yuklang.

- Ishga tushgandan so'ng, ketma -ket monitorda Bend + (mo'ylov raqami) chop etilishini ko'rasiz. Endi mo'ylovni kalibrlash vaqti keldi (har bir mo'ylov o'ziga xos va bir oz boshqacha qarshilikka ega bo'ladi). STRAIGHT_RESISTANCE o'zgaruvchisini boshlang'ich qarshiligiga (masalan, mo'ylovsiz burilish pozitsiyasi) bosib chiqaradigan narsaga o'rnating. Keyin BEND_RESISTANCE o'zgaruvchisini STRAIGHT_RESISTANCE + 30000.0 ga o'rnating. Dastlabki kodda, bu o'zgaruvchi 90 graduslik burilishda egiluvchan sensorlar qarshiligining chiqishini aks ettirishi kerak edi. Bizning mo'ylovimiz to'liq 90 graduslik burilishga yaqin bo'lmagan joyda (hech bo'lmaganda odatiy holatlarda), asosiy qarshilikka 30000.0 ohm qo'shib qo'yish yaxshi ishlaydi. O'zingiz uchun eng mos keladigan narsaga egilishga qarshilik ko'rsatishga jur'at eting. Agar siz hamma narsani to'g'ri sozlagan bo'lsangiz, ko'rasizki, mo'ylov egilmaganda, egilish burchagi 0 daraja (ko'p yoki kamroq) bosiladi. Keyin tebranish dvigatellarini burchakka qarab faollashtiradigan pol qiymatlarini o'rnatishingiz mumkin. Shundan so'ng, siz borishingiz yaxshi!

6 -qadam: Bajarildi

Endi sizda kiyiladigan mo'ylovi bor va siz o'zingizni dunyoni his qilishga tayyormiz!

Agar sizda chuqurroq savollar bo'lsa, odamlarning ko'payishi haqida bilmoqchi bo'lsangiz, mening ishimni davom ettirmoqchimisiz yoki shunchaki fikrlarni aylantirmoqchi bo'lsangiz, iltimos, buni mening Twitter-da yozing:

Rahmat!