Nghỉ ngơi linh hoạt: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Flex Rest là một sản phẩm nhằm mục đích giảm thiểu tác động của lối sống ít vận động thường đi kèm với công việc bàn giấy. Nó bao gồm một tấm đệm và một giá đỡ máy tính xách tay. Đệm được đặt trên ghế và hoạt động như một cảm biến áp suất cảm biến bất cứ khi nào người dùng ngồi xuống. Khi người dùng không di chuyển trong 55 phút, động cơ trong giá đỡ máy tính xách tay sẽ được kích hoạt và phần đặt lòng bàn tay bắt đầu di chuyển. Điều này nhắc nhở người dùng rằng họ cần đứng dậy và di chuyển trong vài phút trước khi tiếp tục làm việc.

Vật liệu bạn sẽ cần

Đối với đệm nhạy cảm với áp suất

• Đệm 33cmØx1cm (hoặc tự làm một chiếc)
• Khóa dán 10cmx2.5cm
• Băng đồng 9cmx2cm
• 4 dây điện
• Nguồn pin 5 V

Đối với giá đỡ máy tính xách tay

• Ván ép dày 1,2 mét vuông 4 mm
• Một chất kết dính các tông
• 1,5 mét vuông vải Alcantara hoặc bất kỳ loại vải nào khác mà bạn lựa chọn
• Đệm mềm (chúng tôi sử dụng 50g bông)
• Hai hình trụ dài Ø8 mm 5 cm

Thiết bị điện tử

• Phiên bản Arduino Wifi
• 2 dây
• Bảng mạch WiFi Node MCU
• USB A - USB C
• USB A - Micro USB
• Servo FITEC FS5106R công suất 5 kg

Phần mềm

• Arduino IDE
• Adobe Illustrator

Công cụ

• Máy cắt laser
• Cái thước kẻ
• Máy cưa
• Máy may
• Máy vi tính

Bước 1: Thiết kế và xây dựng Plywood Flex and Gears

Khi kết thúc bước này, bạn nên tạo ra hai miếng uốn bằng ván ép, năm bánh răng và ba giá đỡ. Điều này được thực hiện bằng cách thêm một thuộc tính uốn và kéo cụ thể vào một tấm ván ép hình chữ nhật bằng cách sử dụng máy cắt laser. Bằng cách sử dụng https://www.festi.info/boxes.py/, người ta có thể tạo ra các mẫu khác nhau để tăng tính linh hoạt và / hoặc độ căng của ván ép. Mẫu được sử dụng được đặt tên là mẫu Shutterbox và có thể được tìm thấy trong tab Hộp có linh hoạt.

Như minh họa trong hình trên, chỉ một nửa ván ép sẽ được khắc hoa văn trong khi nửa còn lại cần phải hoàn toàn rắn chắc.

Lưu ý: Có thể triển khai các biến thể thay thế khác, ví dụ: bằng cách sử dụng máy nén khí, vật liệu có thể thay đổi hình dạng (có thể dễ dàng thay đổi bằng cách sử dụng, ví dụ: áp suất), v.v.

Không phải lúc nào các bánh răng đi kèm với servo cũng hoạt động cho mục đích sử dụng đã định. Máy cắt laser là một cách tuyệt vời để thiết kế và tạo ra các bánh răng của riêng bạn. Chúng tôi đã thi công hai loại bánh răng trên ván ép dày 4 mm. Loại bánh răng đầu tiên có các cạnh hình tam giác sắc nét. Chúng tôi đã xây dựng hai trong số đó. Loại bánh răng thứ hai trông giống bánh lái hơn, vì nó có các cạnh hình chữ nhật. Chúng tôi đã tạo ra ba trong số đó. Cả hai mẫu cho bánh răng đều được vẽ trong Adobe Illustrator.

Các giá đỡ được gắn vào flex ván ép và cần thiết để liên kết chuyển động từ các bánh răng. Mẫu được vẽ bằng Adobe Illustrator.

Bước 2: Thiết kế và xây dựng giá đỡ máy tính xách tay

Bắt đầu với một chất kết dính các tông thông thường cho phần đế của giá đỡ máy tính xách tay. Bước tiếp theo là cắt laser một miếng ván ép thành ba hình chữ nhật, chúng sẽ được sử dụng làm tấm đỡ trên các mặt mở của chất kết dính. Chúng tôi đã sử dụng chiều cao 6,5 cm ở cạnh ngắn hơn và 8,5 cm ở cạnh cao hơn. Sau khi làm xong phần khung cho hộp đựng máy tính xách tay, đã đến lúc bạn phải lắp ráp tất cả những thứ nhỏ hơn bên trong hộp đựng.

Bên trong trường hợp:

Bên trong hộp sẽ có các thành phần sau (minh họa trong hình):

• Thành phần 1 và 2 là những miếng gỗ hình chữ nhật được đặt để ổn định và hạn chế dịch chuyển của giá đỡ. Ngoài ra, thành phần 1 sẽ hoạt động như một bộ giữ chỗ cho servo với một bánh răng sẽ di chuyển giá đỡ qua lại. Thành phần 1 và 2 có thể được cắt ra bằng máy cắt laser hoặc bằng cách sử dụng cưa thủ công.
• Thành phần 3 bao gồm ba miếng gỗ hình chữ nhật đặt chồng lên nhau để ngăn giá đỡ (thành phần 5) di chuyển theo phương thẳng đứng.
• Thành phần 4 là một miếng gỗ hình trụ đóng vai trò giữ chỗ cho bánh răng (được hiển thị với bánh răng ở phía bên phải). Điều quan trọng là phải có bề mặt nhẵn hình trụ để cho phép bánh răng chuyển động tự do với ma sát tối thiểu.
• Thành phần 6 bao gồm ba miếng gỗ hình chữ nhật nhỏ, được phân bố đều, để giảm thiểu ma sát và cho phép tấm ván ép di chuyển qua lại.
• Thành phần 7, bánh răng, có tổng cộng ba bánh răng. Chúng được làm bằng cách dán hai bánh răng cùng loại với nhau.

Lưu ý: Việc lắp ráp và đặt các thành phần này có thể diễn ra theo bất kỳ thứ tự nào.

Bước cuối cùng là gắn các bánh răng vào các hình trụ và gắn các giá đỡ vào tấm ván ép flex và gắn vào hộp.

Bước 3: Tạo cảm biến áp suất từ Velostat

1. Cắt khóa dán ở kích thước thích hợp. Chúng tôi cắt một hình chữ nhật 10x2,5 cm.
2. Dán băng dính đồng lên cả hai mặt của khóa dán và đảm bảo rằng băng dính xấp xỉ ở cùng một vị trí trên cả hai mặt.
3. Nối dây điện vào băng đồng ở cả hai bên và đảm bảo dây đủ dài.
4. Kết nối một trong các dây với ổ cắm 5V. Kết nối đầu kia với điện trở và đầu vào tương tự với NodeMcu. Điện trở trên điện trở có thể thay đổi theo từng trường hợp nhưng ở chúng tôi, điện trở 4,7kOhm là đủ tốt để có được kết quả. Kết nối điện trở với đất.
5. Đảm bảo rằng mọi bộ phận đang hoạt động cùng nhau bằng cách chạy mã arduino PressureSensor.ino
6. Khi điện trở chính xác đã được tìm thấy và mọi thứ đang hoạt động, hãy hàn mọi thứ lại với nhau.

Bước 4: Làm cho thiết bị điện tử hoạt động

Các thiết bị điện tử bao gồm bảng mạch Node MCU và Arduino WiFi rev2. Những thiết bị này có các thành phần WiFi tích hợp cho phép kết nối WiFi dễ dàng mà không cần bất kỳ thiết bị điện tử bổ sung nào. Tuy nhiên, các bo mạch này phải được lập trình để có thể giao tiếp thông qua WiFi. Chúng tôi đã chọn để Node MCU chỉ xử lý đầu vào tương tự và chuyển đổi nó thành giá trị nhận đúng hoặc sai. True chỉ ra rằng cảm biến áp suất và Node MCU đã đăng ký ai đó đang ngồi trên đệm và false thì ngược lại. Sau đó, Arduino WiFi rev2 sẽ nhận boolean và điều khiển động cơ theo giá trị, tức là gửi tín hiệu điều khiển đến servo.

Chương trình thử nghiệm để điều khiển servo đã được viết, được gọi là Servo.ino. Chương trình thử nghiệm để gửi dữ liệu qua WiFi được viết có tên là Client.ino và Server.ino. Lưu ý rằng Máy chủ dành cho Node MCU và phải được khởi động hoàn toàn (cho đến khi thông báo “Server Stared” được ghi trên cổng nối tiếp) trước khi Máy khách chạy. Cuối cùng là kết hợp các chương trình theo ý thích của bạn.

Dây màu đỏ, xanh lam và vàng kết nối với động cơ servo. Bảng điều khiển được sử dụng để di chuyển servo tới và lui. Chương trình Servo.ino đang di chuyển động cơ trong một thời gian cụ thể trên mỗi lần nhấn nút.