חיבור גרב לחישה ללחץ: 18 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

כשזה מגיע לבחירת אורתטיקה מותאמת אישית, אין הרבה אפשרויות בדיקה אמינות שיכולות לעזור לך להחליט איזה סוג תוספת מתאים לצרכי כף הרגל שלך. והאפשרויות שקיימות כמעט תמיד בודקות באופן ספציפי את חוסר האיזון של הכוחות בכפות הרגליים בעמידה במקום. במציאות, אתה צריך את המדרסים שלך כדי לספק נוחות ויציבות גם בתנאי הליכה, לא רק כשהם נייחים. סקרנים לגבי האופן שבו נוכל להתחיל לפעול לתיקון הבעיה, החלטנו לעצב קובץ גרב פשוט לחיי לחץ, הזול, ובתקווה, לאחר שישתפר בעתיד, יוכל לשמש כדי לסייע באבחון חוסר איזון ברגליו של מטופל בזמן הליכה. לאחר מכן אבחנה זו עשויה לשמש, יחד עם תיעוד רפואי קיים, ליצירת מדרסים מותאמים אישית למטופל (או להמליץ על קיימים).

העיצוב הנוכחי שלנו (זה שאתה יכול ליצור במדריך זה) כולל שלושה חיישנים המתחברים לתחתית כל גרב, וכתוצאה מכך תאורות ניאופיקסלים (אורות קטנים) נדלקים בעת לחיצה עליהם. כל הרכיבים האלקטרוניים שוכנים ברצועת קרסול ומאפשרים לשלוח נתוני לחץ למחשב שלך באמצעות בלוטות 'ולאחר מכן להתוות בזמן אמת. אנו מקווים לעדכן עיצוב זה בעתיד, אך לעת עתה הנה כיצד לבנות את אב הטיפוס הנוכחי שלנו!

(בדוק את הסרטון למעלה כדי לראות מה הוא יעשה כשתסיים.)

הכנה

על מנת לייצר מכשיר זה בהצלחה, יש כמה דברים שתצטרכו לדעת. הקוד המשמש לפרויקט נכלל, אך ידע בסיסי בהגיון הכרוך בכך יכול להועיל אם נתקלת בבעיות כלשהן. אם יש לך בעיה, יש גם פורומים זמינים באינטרנט שבהם תוכל לפרסם את הבעיה שלך או לחפש אחת הדומה לבעיה שלך שכבר טופלה. ידע בסיסי בחיווט חשמלי, אם כי לא מסובך מדי, יכול לגרום לפרויקט להסתדר קצת יותר מהר. לבסוף, יהיה עליך להלחים כמה מחברים על פלורה. להתרענן על היסודות לפני שמתחילים!

בְּטִיחוּת

לפני שתתחיל עם הפרויקט, יש כמה בעיות בטיחות שצריך לטפל בהן. המוצר המוגמר עצמו לא יזיק לך, אבל בטיחות חשמלית היא לא תמיד ידיעה נפוצה. כדי להימנע מקצר של כל הציוד שלך, ודא שהקרקע מחוברת למכשיר שלך לפני הוספת כוח. כמו כן וודא שאף אחד מהחוט המוליך שלך אינו חוצה חוט מוליך אחר. פעולה זו עלולה לקצר את המעגל ולהצית שריפה. יש להיזהר גם בהלחמת המחברים על פלורה. כלי הלחמה חמים להפליא ויגרמו לכוויות כואבות במיוחד אם תיגעו בטעות בקצה. וודא שאתה יודע מה אתה עושה כדי לא לשרוף את עצמך או לפגוע במעגלים שלך.

עצות וטיפים

• בדוק כדי לוודא שהמעגל פועל לפני כל תפירה או בנייה!
• אם לא נראה שאתה מקבל פלט נתונים מחיישן לחץ, בדוק אם הסיכה הקשורה בפלורה תקינה (אחד מהסיכות שלנו נשבר והיינו צריכים להשיג פלורה חדשה).
• תכנן כיצד אתה מתאים את כל הרכיבים על רצועת הקרסול על מנת להימנע מחציית חוטים מוליכים בכל שלב.
• השאירו לעצמכם מקום נוסף כאשר אתם מתכננים לתפור את החוט המוליך על הלהקה. קיום החוטים קרוב מדי זה לזה מהווה סיכון שיגעו בהם בטעות.
• כדי לחסוך זמן, תכנן את מיקום החוט שלך לפני שתפר אותו יחד. אם תנסה לתפור אותו מבלי שיהיה לך מושג ברור לאן הכל יגיע, אתה תתסכל ותעשה זאת בכל מקרה מחדש.
• אם אתה מתקשה להתחבר למודול ה- Bluetooth, נתק את המודול, שכח את המכשיר בהגדרות Bluetooth במחשב שלך ולאחר מכן התחבר אליו מחדש.
• כדי לחסוך זמן, צפה בכמה סרטוני הדרכה ב- YouTube בנושא תפירת אלקטרוניקה לבישה על בגדים

שלב 1: אסוף חומרים וכלים

ליצירת חיבור הגרב לחישה ללחץ, יש כמה דברים שתצטרך אם תרצה שזה יעבוד. חלק מהדברים ברשימה להלן נדרשים, וחלקם מבוקשים בקלות.

1. פלורה (ניתן למצוא כאן תמורת 15 $)
2. מודול בלוטות '. השתמשנו ב- Arduino (HC06 BT) אך ניתן להשתמש גם במודול לביש של Flora BLE.
3. חומר מוליך רגיש ללחץ כגון Velostat (ניתן להשיג כאן ב- Adafruit)
4. פלורה RGB NeoPixels, לפחות שלושה. (מארז 4 מארזים זמין מ- Adafruit תמורת כ -8 דולר כאן.)
5. חוט מוליך
6. חוטי מגשר (שנראים כך עם צד נשי אחד לפחות). תצטרך 4.
7. קליפים תנין המחוברים לחוטים (אופציונלי, אך מועיל במיוחד)
8. מחט תפירה
9. סוללה קטנה, 3.7V אמורה להספיק (להשיג כאן מ- Adafruit תמורת כ -8 דולר). וודא שלסוללה יש את המחבר המתאים ל- Flora.
10. כרית סקוטש, לפחות 2 "x 4", בתוספת נקודות סקוטש.
11. תפירה קטנה (5 מ"מ) על מהדקים. תצטרך לפחות 18.
12. הלחמה ומגהץ
13. חולצת טריקו ישנה
14. בד מתמשך, ניתן לרכוש אותו ברוב חנויות המלאכה או התפירה. קרא כמה טיפים וטריקים כאן.
15. חולצת טריקו ישנה
16. מספריים, קלטת וסבלנות.

שלב 2: צור את חיישני הלחץ

1. גזרו 3 חלקים מהבד המוליך. אחד צריך להיות קטן מספיק כדי להתאים מתחת לעקב של האדם הממוצע, והשניים האחרים צריכים להיות בערך 1 אינץ 'x 1 אינץ' (אבל הצורה לא ממש משנה כל כך).
2. חותכים שש חתיכות 18 אינץ 'של חוט מוליך.
3. הדביקו חוט אחד של חוט לכל צד מכל שלושת חלקי הבד החתוכים מראש. יש להדביק את החוט בצורת 'J' כפי שמוצג בתמונה למעלה, ועליו לגרור את הבד בצדדים מנוגדים כפי שמוצג (שמירה על מרווח של כחצי סנטימטר בין זנבות החוטים).

שלב 3: חבר את חיישני הלחץ לפלורה

1. באמצעות קליפסי תנין, עבור כל חיישן לחץ יש לצרף זנב חוט מוליך אחד לסיכת הארקה בפלורה והשני לאחד מהסיכות 6, 9 או 10 (חיבורים המוצגים בתמונה למעלה משמאל). הקוד בו תשתמש מציין את החיישן בסיכה 9 כמי שימצא על העקב, החיישן על סיכה 6 ככזה שימוקם על כדור כף הרגל, והחיישן בסיכה 10 ככזה להיות ממוקם מתחת לחלק החיצוני של כף הרגל (מתחת למקום בו נמצאת מפרק האצבע הקטנה ביותר שלך). אם עיצבת את החיישנים שלך במיוחד לשימוש באחד מהמיקומים האלה, ודא שהם מחוברים לסיכה הנכונה.
2. הצב את החיישנים כך שהם שטוחים על השולחן ואף אחד מהחוטים לא נחצה או נוגע.

(הערה: אם אתה צריך להתאים מספר קליפים של תנין על סיכה אחת של הפלורה, הדבק את קצה חוט קטן בין החיבור הקיים ולאחר מכן צרף את הקליפ שלך לקצה הבולט כפי שמוצג למעלה בתמונה מימין.)

שלב 4: חבר את ה- NeoPixels לפלורה

1. חבר כל NeoPixel ל- GND. כולם יכולים להיות מחוברים לאותו קרקע.
2. חבר את NeoPixels בסדרה, כשהראשון מחובר לסיכה 12 בפלורה.
3. שימו לב לאיזה כיוון החצים מצביעים. החץ המצביע לכיוון המרכז הוא האות הנכנס והחץ המצביע הרחק מהמרכז הוא האות היוצא.
4. חבר כל NeoPixel ל- VBATT.

תרשים החיווט מוצג בתמונה למעלה כהפניה.

שלב 5: חיבור Bluetooth לפלורה

1. חבר את סיכת ה- GND במודול ה- Bluetooth לסיכת ה- GND שבפלורה.
2. חבר את סיכת VCC במודול ה- Bluetooth לסיכה של 3.3V בפלורה.
3. חבר TXD במודול ה- Bluetooth ל- RX #0 ב- Flora.
4. חבר את RXD במודול ה- Bluetooth ל- TX #1 ב- Flora.

אם מודול ה- Bluetooth מחובר בצורה לא נכונה זה עלול להוביל לטיגון המעגל או לתקשורת שגויה בין המודול למחשב.

שלב 6: בנה את המעגל

באמצעות תרשים המעגל לעיל, הרכיב את כל הרכיבים (אל תנסה עדיין להשתמש בחוט מוליך. לעת עתה, השתמש רק בקלי תנין ובחוטים מבודדים או חוטים זמניים אחרים לבחירתך)

שלב 7: הורד את הקוד וחבר את הצמח למחשב שלך

1. הורד את הקוד באמצעות הקישור למטה ופתח אותו ב- Arduino IDE.
2. אם אין לך את ספריית NeoPixel Adafruit מותקנת, הורד אותה מ- GitHub. התקן את הספרייה הזו והקפד לכלול אותה בתיקיית ספריות Arduino שלך.
3. אם אין לך את ספריית מסנני Arduino מותקנת, הורד אותה כאן מ- GitHub. התקן אותו והקפד לכלול אותו בתיקיית Arduino Libraries שלך.
4. חבר את פלורה למחשב שלך באמצעות כבל מיקרו USB ל- USB (בתמונה למעלה).
5. לחץ על "כלים"> "לוח"> "Adafruit מגרש משחקים" כדי לספר לתוכנה באיזו חומרה אתה משתמש.
6. לחץ על "כלים"> "יציאה" ולאחר מכן בתפריט הנפתח בחר את יציאת ה- COM שאליה מחוברת פלורה במחשב שלך.

הנה הקוד שאתה צריך!

הערה: ייתכן שיהיה עליך להתאים את הספים בקוד לקביעת מועד הפעלה/כיבוי של NeoPixel. התאם כל אחד לחיישן.

שלב 8: העלה קוד לפלורה

1. לחץ על החץ "העלה" בפינה השמאלית העליונה של IDE (בעיגול בתמונה למעלה).
2. מכיוון שהקוד הועלה, כעת תוכל לנתק את ה- Flora מהמחשב שלך. התקשורת בין פלורה למחשב שלך מכאן והלאה תתבצע באמצעות חיבור Bluetooth.

שלב 9: חבר מודול Bluetooth למחשב

1. נורית מודול ה- Bluetooth אמורה להבהב בשלב זה.
2. פתח העדפות Bluetooth במחשב שלך.
3. התחבר למודול על ידי לחיצה על האפשרות 'HC-06'.
4. לאחר החיבור, הנורה ב- HC-06 אמורה להפסיק להבהב ולהישאר קבועה, כפי שניתן לראות בתמונה למעלה.

שלב 10: בדיקת פונקציונליות

1. בשלב זה, מודול ה- Bluetooth אמור לשדר נתונים מחיישני הלחץ שיצרת למחשב שלך.
2. הקוד שהורד לוקח נתונים אלה ומתווה אותם כשלוש שורות נפרדות (אחת לכל חיישן).
3. ב- IDE, לחץ על "כלים"> "פלוטר סידורי".
4. אתה אמור לראות את שלושת השורות שהוזכרו, סביר להניח שבערכי התחלה שונים.
5. לחץ למטה על כל חיישן לחץ אחד בכל פעם כדי להבטיח שתראה תגובה בקו המתוכנן שלו (לחץ אמור לגרום לירידה בעקומה).
6. אם אינך רואה נתונים מתווים, בדוק אם קצב השידור על העלילה מוגדר ל 9600.
7. אל תעבור לשלב הבא עד שתבטיח איסוף נתונים והעלילות מגיבות ללחץ על חיישני הלחץ

שלב 11: כסה את החיישנים

1. גזרו חתיכות מבד דק ולא מוליך (השתמשנו בחולצת טריקו ישנה) בצורות זהות לחיישני הלחץ שלכם (רק מעט גדולים יותר). גזרו 2 פיסות בד לכל חיישן.
2. סנדוויץ 'כל חיישן בין 2 פיסות הבד הייעודיות שלו, ולאחר מכן תפר סביב כל חיישן (הקפד לא לנקב אותו).
3. לאחר סיום התפירה, גזור 3 חתיכות סקוטש (הצד המחוספס) באותו צורה וגודל כמו החיישנים שלך.
4. הדבק את הוולקרו לחיישנים החדשים המכוסים (רק בצד אחד של כל אחד).
5. אם הוולקרו לא נדבק היטב לבד שלך, תוכל לתפור אותו גם כן. אולם שוב, היזהר לא לנקב את החיישנים. הוולקרו ישמש כשיטה לחיבור החיישנים לגרב.

שלב 12: תכנן את האשכול שלך

כעת לאחר שאספת טיוטה גסה של אב הטיפוס ואימתת שהוא אכן עובד, תוכל לנסות לתפור אותו לתוצר סופי. זכור, אל תחצה את החוט המוליך שלך ותכנן את התפרים לפני התפירה. יש אינסוף אפשרויות היכן למקם את Flora, Bluetooth ו- NeoPixels. התמונה למעלה היא אפשרות אחת שמצאנו שהיא עובדת. שלושת NeoPixels מחוברים בסדרה וכל אחד מהם מחובר לחשמל ולקרקע. בנוסף, אין חוטים חוצים! מה שהופך את זה לפריסה מצוינת.

שלב 13: הרכבת אב טיפוס: תפירה חלק 1

החיישנים מכוסים, הקוד פועל ותכננת את האשכול שלך. עכשיו הגיע הזמן להרכיב מוצר סופי. תפרנו הכל על רצועת קרסול (עשויה מחולצת טריקו ישנה) שאפשר לעטוף אותה ולאבטח בעזרת סקוטש. אתה יכול לנסות את אותו רעיון, אבל אנו מעודדים לשחק עם זה ולמצוא מערך שמתאים לך! בצע את השלבים שלהלן וודא שאתה עוקב אחר החיבורים שלך!

1. מגהצים את הממשק על רצועה של החולצה, היזהרו מאיזה צד פונה כלפי מטה. הרצועה צריכה להיות ארוכה מספיק כדי להתעטף בקרסול ורחבה מספיק כדי לתפור את Flora, Bluetooth ו- NeoPixels.
2. החליטו היכן ברצונכם למקם את Flora, מודול Bluetooth ו- NeoPixels.
3. לתפור את הצד הנשי של הצמידות על חולצת הטריקו שבה אתה רוצה למקם את הפלורה. אף אחד מהצילומים לא צריך לגעת אחד בשני.
4. הקפד לבדוק את המיקומים של כל הצמד תוך כדי תפירה כדי לוודא שהם תואמים את הסיכה הנכונה בפלורה. (ניתן לראות למעלה בתמונה.)

זכור להמשיך להתייחס לתכנית ההברגה שלך לאורך כל השלבים הללו, כך שלא תחצה חוטים או תשכח לחבר משהו.

שלב 14: הרכבת אב טיפוס: תפירה חלק 2

כעת, לאחר שהמסגרת למטה, נעבור לרכיבי תפירה:

1. הדבק את ה- NeoPixels היכן שאתה רוצה שיהיו. זה לא הכרחי בהחלט, אבל זה מועיל להחזיק אותם במקום בזמן שתופרים אותם.
2. תפרו את ה- NeoPixels על חולצת הטריקו.
3. תפרו את ה- Bluetooth על החולצה. יצרנו כיס קטן, כפי שניתן לראות בתמונה למעלה, אך הפעל את המוח היצירתי שלך כדי להחליט את הדרך הטובה ביותר להחזיק אותו.
4. בעזרת חוט מוליך, תפור חיבורים בין הצריפים של הפלורה, ה- Bluetooth וה- NeoPixels.
5. אל תחצו את החוטים! אם חציית חוטים אינה נמנעת, הכניסו איזשהו בידוד בין החוטים, כמו חלק מהחולצה.

שלב 15: הרכבת אב טיפוס: תפירה חלק 3

לאחר תפירת NeoPixels, עבור לחיבור חיישני הלחץ למעגל:

1. לתפור שורה של שישה מצלמות בערך סנטימטר מתחת ל- NeoPixels.
2. חוט חוטים מוליכים בין הפלורה לקו החדש של הצליפות. אלה ישמשו כנקודות חיבור לחיישני הלחץ. (צריכים להיות שלושה מחוברים ל- GND ושלושה מחוברים לסיכות אות אנלוגיות 6, 9 ו -10).
3. הבאנו את החוטים מכל חיישן לחץ בחלק האחורי של הקרסול והברגנו אותם דרך חלק מהחולצה כדי למנוע מהם לגעת זה בזה.
4. אבטח את הצד הגברי של ששת הצליפות לקצה החוט המוליך מחיישני הלחץ.
5. הצילומים האלה אמורים להצמיד את הקו שתפרתם זה עתה.

עיין בחזרה לתוכנית ההברגה שלך במהלך שלבים אלה כדי לוודא שלא תחצה חוטים ושאתה מחבר את הצמד הנכון.

שלב 16: הרכבת אב טיפוס: הלחמה

כעת אנו עוברים להלחמה. זכור לבדוק את בטיחותך מכיוון שמגהצי הלחמה יכולים להיות כואבים מאוד אם נוגעים בהם.

1. הלחם את הצד הגברי של הצליפות על הפלורה. (ניתן לראות בתמונה למעלה משמאל.)
2. לאחר שכל הצמד נלחם, בדוק שוב את המיקום שלו בעזרת הצמדים התפורים. זה מהיר יותר להתאים הצמד אחד בעזרת הלחמה מאשר לתפור מחדש את כל הצילומים מכיוון שהם לא מסודרים כראוי.
3. לאחר הלחימה של הצלילים לפלורה, תוכל לצרף לה את מכלול החלקים המחוספס כדי לראות כיצד היא מתאימה, כפי שניתן לראות בתמונה מימין.

שלב 17: הרכבת אב טיפוס: סיום

1. כיסינו את הצד האחורי של הרצועה (שם כל החוטים והקשרים חשופים) עם עוד חולצת טריקו. יהיה חבל אם חוט נתקע ונקרע!
2. צור כיס קטן לסוללה אם תרצה בכך.
3. יצרנו דש שיכסה את כל הרכיבים, אבל זה לגמרי תלוי בך!
4. הוסף נקודות סקוטש לרצועת החולצה. זה ישמש אבטחה בגודל מתכוונן להחזקת הלהקה סביב הקרסול.
5. אחד שסיימת, נסה אותו לגודל ובדוק אם הוא עובד!

שלב 18: רעיונות נוספים

בעתיד הקרוב, אנו מקווים להוסיף עיבוד נוסף כדי להשיג אות ברור יותר, ומשוב שיודיע למשתמשים על חוסר איזון בין קריאות חיישן הלחץ. לאחר מכן ניתן יהיה להשתמש בחוסר איזון זה כדי להציע הצעות למדרסים למשתמש (שוב, רשת חיישנים מדויקת ומלאה יותר תקל על זה).

בעתיד, ניתן יהיה להרחיב פרויקט זה ולכלול מערך מדויק יותר של חיישני לחץ. אם נעשה שימוש ברשת לחישת לחץ כלשהי מסוג זה, היא תוכל ליצור אוסף נתונים מפורט יותר בהרבה. לאחר מכן ניתן להשתמש בנתונים אלה ליצירת תמונה מעוצבת בזמן אמת של כף רגל עם אזורים של לחץ גבוה ותחתון המיועדים למגוון צבעים. זה יהפוך את חיבור החיישן להרבה יותר שימושי בסביבה קלינית, מכיוון שרופא יכול לזהות ויזואלית הפרעות בהתפלגות הכוח על רגלו של מישהו תוך כדי הליכה. לאחר מכן הוא יכול להסתכל על הנתונים המספריים ובהתבסס על הממצאים להמליץ על טיפול במצב (כלומר איזה סוג של מדרסים לרכוש כדי לשפר את הנוחות). פונקציונליות כזו רחוקה לפרויקט הזה, אך אנו מאמינים כי למדריך זה בהחלט יש פוטנציאל רב!

תודה רבה על שהקדשת מזמנך לקרוא את ההדרכה שלנו ו (אולי!) לנסות את זה. הודע לנו אם יש לך הצעות או משוב בסעיף ההערות למטה.