Slėgio jutiklio kojinių priedas: 18 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Renkantis pasirinktinius ortopedus, nėra daug patikimų testavimo variantų, kurie galėtų padėti jums nuspręsti, kokio tipo įdėklas geriausiai tinka jūsų pėdų poreikiams. O egzistuojantys variantai beveik visada konkrečiai patikrina jėgų disbalansą jūsų kojose stovint. Tiesą sakant, jums reikia vidpadžių, kurie užtikrintų komfortą ir stabilumą vaikščiojimo sąlygomis, o ne tik stovint. Įdomu, kaip galėtume pradėti spręsti šią problemą, nusprendėme sukurti paprastą, nebrangų, slėgio jutiklio kojinių priedą, kuris, tikimasi, ateityje pagerinus, gali būti naudojamas diagnozuojant bet kokį paciento kojų disbalansą vaikščiojant.. Ši diagnozė kartu su esama medicinine dokumentacija galėtų būti naudojama pacientui pritaikytiems vidpadžiams sukurti (arba rekomenduoti esamus).

Mūsų dabartinis dizainas (toks, kokį galite padaryti šioje instrukcijoje) turi tris jutiklius, kurie pritvirtinami prie bet kurios kojinės apačios ir dėl to paspaudus užsidega neopikseliai (mažos lemputės). Visi elektroniniai komponentai yra pritvirtinti kulkšnies juostoje ir leidžia „Bluetooth“ryšiu nusiųsti slėgio duomenis į jūsų kompiuterį, o tada nubrėžti juos realiuoju laiku. Tikimės ateityje atnaujinti šį dizainą, tačiau kol kas štai kaip sukurti mūsų dabartinį prototipą!

(Peržiūrėkite aukščiau esantį vaizdo įrašą, kad pamatytumėte, ką jis padarys, kai baigsite.)

Paruošimas

Norėdami sėkmingai sukurti šį įrenginį, turite žinoti keletą dalykų. Projektui naudojamas kodas buvo įtrauktas, tačiau pagrindinės žinios apie susijusią logiką gali būti naudingos, jei susidursite su problemomis. Jei turite problemų, internete taip pat yra forumų, kuriuose galite paskelbti savo problemą arba ieškoti panašaus į jūsų problemą, kuri jau buvo išspręsta. Pagrindinės žinios apie elektros instaliaciją, nors ir nėra pernelyg sudėtingos, gali padėti projektui vykti šiek tiek greičiau. Galiausiai turėsite lituoti kai kurias tvirtinimo detales ant „Flora“. Prieš pradėdami, išsiaiškinkite pagrindus!

Sauga

Prieš pradėdami vykdyti projektą, turite išspręsti keletą saugos problemų. Pats gatavas produktas jums nepakenks, tačiau elektros sauga ne visada yra žinoma. Kad išvengtumėte bet kokios įrangos trumpo veikimo, prieš prijungdami maitinimą įsitikinkite, kad prie prietaiso yra prijungta žemė. Taip pat įsitikinkite, kad nė vienas iš jūsų laidžių siūlų nekerta kitų laidžių siūlų. Tai padarius, gali įvykti trumpasis jungimas ir kilti gaisras. Taip pat atsargiai reikia lituoti tvirtinimo detales ant „Flora“. Litavimo įrankiai yra neįtikėtinai karšti ir netyčia palietę antgalį sukels itin skausmingus nudegimus. Įsitikinkite, kad žinote, ką darote, kad nesudegtumėte ir nesugadintumėte grandinės.

Patarimai ir patarimai

• Prieš pradėdami siūti ar statyti, patikrinkite, ar grandinė veikia!
• Jei atrodo, kad negalite gauti jokių duomenų iš slėgio jutiklio, patikrinkite, ar susijęs „Flora“kaištis veikia (vienas iš mūsų kaiščių buvo sulaužytas ir turėjome įsigyti naują „Flora“).
• Suplanuokite, kaip ketinate pritvirtinti visus kulkšnies juostos komponentus, kad bet kuriuo metu išvengtumėte laidžių sriegių kirtimo.
• Planuodami siūti laidų siūlą ant juostos, palikite sau daugiau vietos. Jei siūlai yra per arti vienas kito, kyla pavojus, kad jie netyčia prisilies.
• Norėdami sutaupyti laiko, prieš siuvant suplanuokite siūlų vietą. Jei bandysite jį siūti neturėdami aiškaus supratimo, kur viskas bus, jūs nusivilsite ir vis tiek daug ką padarysite.
• Jei kyla problemų prisijungiant prie „Bluetooth“modulio, atjunkite modulį, pamirškite įrenginį kompiuterio „Bluetooth“nustatymuose ir vėl prisijunkite prie jo.
• Norėdami sutaupyti laiko, žiūrėkite „YouTube“vaizdo įrašų vadovėlius apie nešiojamos elektronikos siuvimą ant drabužių

1 žingsnis: Surinkite medžiagas ir įrankius

Sukurkite slėgio jutimo kojinių priedą, yra keletas dalykų, kurių jums reikės, jei norite, kad jis veiktų. Kai kurie iš toliau pateikto sąrašo dalykų yra būtini, o kai kurie iš jų yra pageidaujami, kad būtų lengviau.

1. Flora (ją rasite čia už 15 USD)
2. „Bluetooth“modulis. Mes naudojome „Arduino“(HC06 BT), tačiau taip pat galite naudoti nešiojamąjį „Flora BLE“modulį.
3. Slėgiui jautri laidi medžiaga, tokia kaip „Velostat“(galima įsigyti čia iš „Adafruit“)
4. „Flora RGB NeoPixels“, mažiausiai trys. (Čia galite įsigyti 4 paketus iš „Adafruit“už maždaug 8 USD.)
5. Laidus laidas
6. Trumpieji laidai (taip atrodo su bent viena moteriška puse). Jums reikės 4.
7. Aligatoriaus spaustukai, pritvirtinti prie laidų (neprivaloma, bet labai naudinga)
8. Siuvimo adata
9. Turėtų pakakti nedidelės, 3,7 V baterijos (čia galima įsigyti „Adafruit“už maždaug 8 USD). Įsitikinkite, kad akumuliatoriuje yra tinkama „Flora“jungtis.
10. Velcro kilimėlis, mažiausiai 2 "x 4", ir Velcro taškai.
11. Mažos (5 mm) siuvamos užsegamos tvirtinimo detalės. Jums reikės mažiausiai 18.
12. Lituoklis ir lituoklis
13. Seni marškinėliai
14. Lydomas sąsajos audinys, jį galima įsigyti daugelyje amatų ar siuvimo parduotuvių. Skaitykite keletą patarimų ir gudrybių čia.
15. Seni marškinėliai
16. Žirklės, juosta ir kantrybė.

2 žingsnis: sukurkite slėgio jutiklius

1. Iškirpkite 3 dalis iš laidžiojo audinio. Vienas iš jų turėtų būti pakankamai mažas, kad tilptų po vidutinio žmogaus kulnu, o kiti du turėtų būti maždaug 1 colio x 1 colio kvadratai (tačiau forma iš tikrųjų nesvarbu).
2. Iškirpkite šešis 18 colių laidžių siūlų gabalus.
3. Užklijuokite vieną siūlų gabalėlį į kiekvieną visų iš anksto supjaustytų audinio dalių pusę. Siūlai turi būti užklijuoti „J“forma, kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje, ir turi būti nutolę nuo audinio priešingose pusėse, kaip parodyta (išlaikant maždaug pusės colio tarpą tarp siūlų uodegų).

3 žingsnis: Prijunkite slėgio jutiklius prie „Flora“

1. Naudodami aligatoriaus spaustukus, kiekvienam slėgio jutikliui pritvirtinkite vieną laidžią sriegio uodegą prie įžeminimo kaiščio „Flora“, o kitą - prie vieno iš 6, 9 arba 10 kaiščių (jungtys parodyta paveikslėlyje aukščiau kairėje). Kodas, kurį naudosite, nurodo 9 kaiščio jutiklį, esantį ant kulno, 6 kaiščio jutiklį, esantį ant pėdos rutulio, o 10 kaiščio jutiklį, kuris bus būti po išorine pėdos dalimi (po to, kur yra jūsų mažiausio piršto pirštas). Jei jutiklius suformavote taip, kad jie būtų naudojami vienoje iš šių vietų, įsitikinkite, kad jis pritvirtintas prie tinkamo kaiščio.
2. Pastatykite jutiklius taip, kad jie būtų lygūs ant stalo ir nė vienas sriegis nebūtų sukryžiuotas ar neliečiamas.

(Pastaba: jei jums reikia pritvirtinti kelis aligatoriaus spaustukus ant vieno „Flora“kaiščio, įkiškite mažos vielos galą tarp esamos jungties ir tada pritvirtinkite spaustuką prie išsikišusio galo, kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje dešinėje.)

4 veiksmas: prijunkite „NeoPixels“prie „Flora“

1. Prijunkite kiekvieną „NeoPixel“prie GND. Visi jie gali būti prijungti prie tos pačios žemės.
2. Prijunkite „NeoPixels“nuosekliai, o pirmasis - prie 12 „Flora“kaiščio.
3. Atkreipkite dėmesį, į kurią pusę nukreiptos rodyklės. Rodyklė, nukreipta į centrą, yra įeinantis signalas, o nuo centro nukreipta rodyklė - išeinantis signalas.
4. Prijunkite kiekvieną „NeoPixel“prie VBATT.

Prijungimo schema parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje kaip nuoroda.

5 veiksmas: prijunkite „Bluetooth“prie „Flora“

1. Prijunkite „Bluetooth“modulio GND kaištį prie „Flora“GND kaiščio.
2. Prijunkite „Bluetooth“modulio VCC kaištį prie „Flora“3.3V kaiščio.
3. Prijunkite „Bluetooth“modulio TXD prie „RX #0“„Flora“.
4. Prijunkite „Bluetooth“modulio RXD prie „TX #1“„Flora“.

Jei „Bluetooth“modulis prijungtas neteisingai, tai gali sukelti grandinės kepsnį arba nesusikalbėjimą tarp modulio ir kompiuterio.

6 žingsnis: sukurkite grandinę

Naudodami aukščiau pateiktą schemą surinkite visus komponentus (dar NEBANDYKITE naudoti laidžių sriegių. Kol kas tiesiog naudokite aligatoriaus spaustukus ir izoliuotus laidus ar kitus jūsų pasirinktus laikinus laidus)

7 veiksmas: atsisiųskite kodą ir prijunkite „Flora“prie kompiuterio

1. Atsisiųskite kodą naudodami žemiau esančią nuorodą ir atidarykite jį „Arduino IDE“.
2. Jei neturite įdiegtos „Adafruit NeoPixel“bibliotekos, atsisiųskite ją iš „GitHub“. Įdiekite šią biblioteką ir būtinai įtraukite ją į aplanką „Arduino Libraries“.
3. Jei neturite įdiegtos „Arduino“filtrų bibliotekos, atsisiųskite ją iš „GitHub“. Įdiekite ir būtinai įtraukite jį į aplanką „Arduino Libraries“.
4. Prijunkite „Flora“prie kompiuterio naudodami „micro USB“ir „USB“kabelį (pavaizduota aukščiau).
5. Spustelėkite „Įrankiai“> „Lenta“> „Adafruit Playground“ir nurodykite programinei įrangai, kokią aparatinę įrangą naudojate.
6. Spustelėkite „Įrankiai“> „Prievadas“, tada išskleidžiamajame meniu pasirinkite COM prievadą, prie kurio „Flora“yra prijungtas jūsų kompiuteryje.

Štai jums reikalingas kodas!

PASTABA: gali tekti koreguoti slenksčius kode, kad nustatytumėte, kada įjungti/išjungti „NeoPixel“. Sureguliuokite kiekvieną jutiklį.

8 veiksmas: įkelkite kodą į „Flora“

1. Spustelėkite rodyklę „Įkelti“, esantį viršutiniame kairiajame IDE kampe (apvesta paveikslėlyje aukščiau).
2. Kadangi kodas buvo įkeltas, dabar galite atjungti „Flora“nuo kompiuterio. Bendravimas tarp „Flora“ir jūsų kompiuterio nuo šiol bus vykdomas per „Bluetooth“ryšį.

9 veiksmas: prijunkite „Bluetooth“modulį prie kompiuterio

1. Šiuo metu „Bluetooth“modulio lemputė turėtų mirksėti.
2. Kompiuteryje atidarykite „Bluetooth“nuostatas.
3. Prisijunkite prie modulio spustelėdami parinktį „HC-06“.
4. Prijungus, HC-06 lemputė turėtų nustoti mirksėti ir likti pastovi, kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje.

10 veiksmas: patikrinkite funkcionalumą

1. Šiuo metu „Bluetooth“modulis turėtų perduoti duomenis iš jūsų sukurtų slėgio jutiklių į kompiuterį.
2. Atsisiųstas kodas paima šiuos duomenis ir nubraižo kaip tris atskiras eilutes (po vieną kiekvienam jutikliui).
3. IDE spustelėkite „Įrankiai“> „Serijinis braižytuvas“.
4. Turėtumėte pamatyti tris paminėtas eilutes, kurių visos greičiausiai turi skirtingas pradines vertes.
5. Po vieną paspauskite kiekvieną slėgio jutiklį, kad įsitikintumėte, jog jo atitinkamoje brūkšninėje linijoje matote atsaką (dėl slėgio kreivė turėtų nukristi).
6. Jei nematote jokių nubraižytų duomenų, patikrinkite, ar sklypo duomenų perdavimo sparta nustatyta į 9600.
7. Negalima pereiti prie kito žingsnio, kol neįsitikinsite, kad duomenys renkami ir brėžiniai reaguoja į slėgio jutiklius

11 žingsnis: Uždenkite jutiklius

1. Iškirpkite plono, nelaidžio audinio gabalus (mes naudojome senus marškinėlius) tų pačių formų, kaip ir jūsų slėgio jutikliai (tik šiek tiek didesni). Kiekvienam jutikliui iškirpkite 2 audinio dalis.
2. Sutepkite kiekvieną jutiklį tarp jam skirtų 2 audinio dalių ir tada siūkite aplink kiekvieną jutiklį (įsitikinkite, kad jo nepraduriate).
3. Kai siuvimas bus baigtas, iškirpkite 3 tos pačios formos ir dydžio velcro gabalus (šiurkšti pusė), kaip ir jutikliai.
4. Priklijuokite Velcro prie atitinkamų naujai uždengtų jutiklių (tik vienoje jų pusėje).
5. Jei Velcro nelabai prilimpa prie jūsų audinio, galite jį taip pat siūti. Tačiau dar kartą būkite atsargūs, kad nesugadintumėte jutiklių. Velcro bus naudojamas kaip jutiklių pritvirtinimo prie kojinių metodas.

12 žingsnis: suplanuokite siūlą

Dabar, kai surinkote apytikslį prototipo projektą ir įsitikinote, kad jis tikrai veikia, galite pabandyti jį siūti, kad gautumėte galutinį produktą. Atminkite, kad neviršykite laidžių siūlų ir prieš siuvdami suplanuokite susiuvimą. Yra begalė galimybių, kur dėti „Flora“, „Bluetooth“ir „NeoPixels“. Aukščiau pateiktas vaizdas yra viena iš galimybių, kurios, mūsų nuomone, veikė. Trys „NeoPixels“yra prijungti nuosekliai ir kiekvienas yra prijungtas prie maitinimo ir žemės. Be to, laidai nesikerta! todėl tai puikus išdėstymas.

13 žingsnis: Prototipo surinkimas: 1 dalies siuvimas

Jutikliai uždengti, kodas veikia ir jūs suplanavote sriegimą. Dabar atėjo laikas surinkti galutinį produktą. Mes siuvome viską ant kulkšnies juostos (pagamintos iš senų marškinėlių), kurią galima apvynioti ir pritvirtinti Velcro. Galite išbandyti tą pačią idėją, tačiau skatiname žaisti su ja ir rasti jums tinkančią sąranką! Atlikite toliau nurodytus veiksmus ir būtinai stebėkite savo ryšius!

1. Išlyginkite sąsają ant marškinėlių juostelės, atsargiai žiūrėdami, kuri pusė nukreipta žemyn. Juostelė turi būti pakankamai ilga, kad apvyniotų kulkšnį, ir pakankamai plati, kad būtų galima siūti „Flora“, „Bluetooth“ir „NeoPixels“.
2. Nuspręskite, kur norite įdėti „Flora“, „Bluetooth“modulį ir „NeoPixels“.
3. Moterišką segtukų pusę prisiūkite prie marškinėlių, kur norite įdėti florą. Nė vienas spragtelėjimas neturėtų liesti vienas kito.
4. Siuvimo metu būtinai patikrinkite kiekvieno užsegimo vietas, kad įsitikintumėte, jog jos sutampa su teisingu „Flora“kaiščiu. (Aukščiau matoma paveikslėlyje.)

Nepamirškite visuose etapuose remtis savo sriegimo planu, kad nekryžiuotumėte laidų ir nepamirštumėte kažko prijungti.

14 žingsnis: Prototipo surinkimas: 2 dalies siuvimas

Dabar, kai sistema yra nuleista, pereikime prie siuvimo komponentų:

1. Klijuokite „NeoPixels“ten, kur norite. Tai nėra būtinai būtina, tačiau naudinga juos laikyti, kol siuvate.
2. Siuvinėkite „NeoPixels“ant marškinėlių.
3. Užmaukite „Bluetooth“prie marškinėlių. Mes padarėme nedidelę kišenę, kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje, tačiau pasitelkite savo kūrybinį protą, kad nuspręstumėte, kaip geriausiai ją laikyti.
4. Naudodami laidų siūlą, susiuvkite jungtis tarp „Flora“, „Bluetooth“ir „NeoPixels“fiksatorių.
5. Nekryžiuokite siūlų! Jei sriegių kirtimas yra neišvengiamas, tarp siūlų uždėkite tam tikrą izoliaciją, pavyzdžiui, marškinėlių dalį.

15 žingsnis: Prototipo surinkimas: 3 dalies siuvimas

Kai „NeoPixels“siuvami, pereikite prie slėgio jutiklių prijungimo prie grandinės:

1. Siuvinėkite šešių užsegimų liniją maždaug coliu žemiau „NeoPixels“.
2. Sujunkite laidžius laidus tarp „Flora“ir naujos spaustukų linijos. Jie veiks kaip slėgio jutiklių prijungimo taškai. (Trys turėtų būti prijungti prie GND ir trys prijungti prie 6, 9 ir 10 analoginių signalų kaiščių.)
3. Mes išvedėme laidus iš kiekvieno slėgio jutiklio į kulkšnies galą ir perverėme juos per dalį marškinėlių, kad jie nesiliestų.
4. Iš slėgio jutiklių pritvirtinkite šešių spragtukų vyriškąją pusę ant laidžio sriegio galo.
5. Šie spaustukai turėtų užsifiksuoti ant tos linijos, kurią ką tik susiuvėte.

Atlikdami šiuos veiksmus, perskaitykite savo sriegimo planą, kad įsitikintumėte, jog neperžengiate laidų ir neprijungiate tinkamų fiksatorių.

16 žingsnis: Prototipo surinkimas: litavimas

Dabar pereiname prie litavimo. Nepamirškite peržiūrėti savo saugumo, nes lituokliai gali būti labai skausmingi palietus.

1. Lydykite užsegimų vyriškąją pusę ant „Flora“. (Matoma paveikslėlyje aukščiau kairėje.)
2. Po kiekvieno užfiksavimo litavimo dar kartą patikrinkite jo padėtį siuvamais spaustukais. Greičiau vieną snapą sureguliuoti lydmetaliu nei iš naujo susiūti visus spaustukus, nes jie nėra tinkamai išdėstyti.
3. Kai fiksatoriai prilituoti prie „Flora“, galite pritvirtinti šiurkštų dalių mazgą, kad pamatytumėte, kaip jis tinka, matomą paveikslėlyje dešinėje.

17 žingsnis: Prototipo surinkimas: užbaigimas

1. Mes uždengėme galinę juostos pusę (kur yra visi sriegiai ir mazgai) kita marškinėlių dalimi. Būtų gėda, jei užstrigtų ir suplyštų viela!
2. Jei norite, sukurkite nedidelę baterijos kišenę.
3. Mes sukūrėme sklendę, apimančią visus komponentus, tačiau tai priklauso tik nuo jūsų!
4. Prie marškinėlių juostos pridėkite Velcro taškus. Tai bus reguliuojamo dydžio tvirtinimas, kad juosta būtų laikoma aplink kulkšnį.
5. Vieną, kurį baigėte, išbandykite pagal dydį ir pažiūrėkite, ar jis veikia!

18 žingsnis: Kitos idėjos

Artimiausiu metu tikimės papildomai apdoroti, kad signalas būtų aiškesnis, ir grįžtamojo ryšio, kad naudotojai būtų informuoti apie disbalansą tarp slėgio jutiklių rodmenų. Tikimasi, kad šis disbalansas gali būti panaudotas siūlyti vartotojui vidpadį (vėlgi, jei būtų tikslesnis ir išsamesnis jutiklių tinklelis, tai būtų lengviau).

Ateityje šį projektą būtų galima išplėsti, įtraukiant tikslesnį slėgio jutiklių rinkinį. Jei, tarkime, būtų naudojamas tam tikras slėgio jutiklis, tai galėtų sukurti daug išsamesnį duomenų rinkinį. Tuomet šie duomenys galėtų būti naudojami realiu laiku sukurtam pėdos vaizdui su didesnio ir mažesnio slėgio zonomis, pažymėtomis įvairiomis spalvomis. Dėl to jutiklio tvirtinimas būtų daug naudingesnis klinikinėje aplinkoje, nes gydytojas gali vizualiai atpažinti jėgos pasiskirstymo anomalijas kieno nors pėdai einant. Tada jis ar ji galėtų pažvelgti į skaitmeninius duomenis ir, remdamiesi išvadomis, rekomenduoti gydyti ligą (t. Y. Kokio tipo vidpadį įsigyti, kad pagerėtų komfortas). Tokio funkcionalumo šiam projektui dar toli, tačiau manome, kad šis „Instructable“tikrai turi daug galimybių!

Labai ačiū, kad skyrėte laiko perskaityti mūsų vadovėlį ir (galbūt!) Išbandyti. Praneškite mums, jei turite pasiūlymų ar atsiliepimų žemiau esančiame komentarų skyriuje.