KnobSlider: 8 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

KnobSlider es un dispositivo que cambia de forma y cambia entre una perilla y un control deslizante. Permite tres interacciones diferentes (deslizamiento, clic y rotación) en un dispositivo. Originalmente está diseñado para usuarios profesionales, como ingenieros de sonido, que utilizan muchos controles deslizantes y diales. KnobSlider tiene como objetivo brindar flexibilidad a la interfaz y, al mismo tiempo, mantener la destreza de los usuarios con los dispositivos físicos, en lugar de utilizar pantallas táctiles planas con retroalimentación háptica deficiente. KnobSlider permite un control móvil sin ojos.

Este dispositivo se presentará en la conferencia CHI 2018. Puede leer nuestro documento de estudio sobre el dispositivo. Este trabajo es realizado por Hyunyoung Kim, Céline Coutrix y Anne Roudaut.

Paso 1: Materiales y herramientas

Materiales

• Piezas KnobSlider impresas en 3D (descargables en Thingiverse.com)
• servomotores SG90 X 5
• PowerMate USB
• Polea de correa de distribución intermedia de 20 dientes de 5 mm de diámetro x 2
• Polea loca GT de 3 mm 2 X 2
• Correa de distribución GT2 (más de 30 cm)
• GT2 Polea de correa de distribución 20 dientes Agujero 5 mm X1
• Generador de 5V DC
• Arduino UNO
• (opcional) 25x8x1mm imán de neodimio X2 ~ 4

Instrumentos

• Cortador
• Alicates de punta larga (para abrir y cerrar una tuerca)
• Ya sea un tornillo de banco de mesa y un martillo, o herramientas de soldadura (dependiendo de lo que elija hacer. Consulte el paso 2 para tomar una decisión).
• Destornillador de cruz pequeño. Alrededor de Ø 3 mm es bueno.
• Pegamento instantáneo
• (opcional) spray de silicona
• (opcional) Papel de lija y lima de aguja

Paso 2: Retire la carcasa PowerMate

1. (Imagen 1) Abra la tapa del PowerMate y retire la esponja. Abra la tuerca que sujeta el sensor del codificador con una punta larga.
2. (Imagen 2) Luego retire la base de silicona con un cortador afilado. La parte inferior y el cuerpo de metal están pegados, por lo que debe cortar el pegamento a fondo.

3. (Imagen 3) Saque la placa PCB del cuerpo metálico. Para hacerlo, tiene dos formas alternativas:

   1. Fije el cuerpo de metal boca abajo en el tornillo de banco. El cuerpo metálico interior / superior (que sujetaba el codificador con la tuerca) baja, y el cuerpo exterior / inferior (que estaba conectado a la parte inferior de silicona) se fija al tornillo de banco. Saque con cuidado la PCB del cuerpo metálico interior, sin romper las conexiones de los cables. Asegúrese de no golpear la PCB cuando golpee el cuerpo metálico interior, por ejemplo, fije la PCB con cinta adhesiva. Golpee el cuerpo interior con un martillo para separarlo del cuerpo exterior. Necesitas golpearlo con confianza. Si lo golpeas débilmente, no se separarán.
   2. Si prefiere utilizar herramientas de soldadura, puede cortar el cable USB cerca del cuerpo de metal y soldar los cables a la PCB. Asegúrese de cablearlos correctamente (como en la Imagen 4).

Paso 3: Ensamble la PCB del sensor a la caja del sensor KnobSlider

1. (Imagen 1) Coloque la PCB del sensor en la caja del sensor KnobSlider (sensor_body_cover.stl).
2. (Imagen 2) Cierre la carcasa con la base de silicona original. No es necesario pegarlo. Se quedará allí sin pegamento.
3. (Imagen 3) Cuando el pasador al lado del codificador esté correctamente posicionado, coloque la arandela y la tuerca y fije el sensor.
4. (Imagen 4) Coloque el eje del sensor (sensor_axis_1.stl) en el codificador.

Paso 4: ensamble los motores con las cubiertas del motor

1. (Imagen 1, 2) (Opcional) Tome 3-1 piezas (El número está grabado en la caja), coloque uno o dos imanes. d Cierre 3-1 con 2-1.

2. (Imagen 3, ignore el motor en la imagen) (Opcional) Tome 3-6 y coloque uno o dos imanes en el agujero. Las caras planas de 3-6 y 3-1 se encontrarán cuando el KnobSlider esté cerrado. Los imanes ayudarán a que el dispositivo se cierre firmemente. Asegúrese de que los imanes en los dos estuches atraigan, no se repelan.
3. (Imagen 4, 5, 6) Coloque un tornillo de motor en el orificio parcial de 3-6. Facilita su montaje. Pase los cables del motor a través del orificio largo y estrecho (lado convexo de la carcasa)
4. (Imagen 7) Coloque el cuerpo del motor en la carcasa. Puede que esté ajustado según el motor y la impresora 3D que utilizaste. Le recomiendo que imprima una caja primero y pruebe si su motor encaja bien. Quité la pegatina para hacer un poco más de espacio.

5. (Imagen 8) Utilice ambos tornillos del motor, fije 3-6, motor, 2-6 juntos. Repita el montaje de motores con carcasas. Utilizará los cuatro motores restantes y el caso 3-2, 2-2, 3-3, 2-3, 3-4, 2-4, 3-5, 2-5. Cuando termines, debes tener 6 partes.

Paso 5: conecte las cajas del motor

1. Imagen 1) debes tener las 6 piezas en la imagen
2. Imagen 2, 3, 4) Tome 3-6 y coloque el cable a través de 3-5. El convexo de 3-6 del cóncavo de 3-5 debe encontrarse.
3. Imagen 5) Ponga una mano de motor en 1-6
4. Imagen 6) Coloque el 1-6 en la parte inferior de 2-6 y 2-5.
5. Imagen 7) Repita (2) - (4) hasta que ponga 1-2 Ponga 1-1 en 2-1, y todos los cables salgan de 3-1 como en la imagen.

Paso 6: combinación de los cuerpos del motor y el cuerpo del sensor

1. Foto 1) Coloque el anillo de 3-3 en el eje del sensor. Las piezas 3-N van hacia arriba y las piezas 1-N van hacia abajo como en la imagen
2. Imagen 2) Agregue el eje del sensor con dientes (cubierta del potenciómetro 2.stl)
3. Imagen 3) Agregue la polea de la correa de distribución GT2 con 20 dientes, orificio de 5 mm. Los dientes bajan.

Paso 7: agregue engranajes y correa de distribución

1. (opcional) Utilice la pila para suavizar las superficies sobre las que se deslizará el cursor deslizante. Agrega un poco de spray de silicona.
2. Imagen 1) Coloque el engranaje con dientes en el pasador de 3-1 y 3-6. Coloque el engranaje sin dientes en el pasador de 3-2 y 3-5.
3. Imagen 2) Coloque la correa de distribución alrededor de los engranajes. Los dientes de la correa de distribución tocan los engranajes con los dientes y la parte plana de la correa de distribución toca los engranajes sin dientes. Agregue la parte inferior del cursor (cursor 1.stl). Coloque un extremo de la correa de distribución en el cursor. Llene solo la mitad. Mida con cuidado la longitud necesaria de la correa de distribución apretando ligeramente la correa. Corte la correa de distribución con un pequeño margen y coloque el extremo cortado en el cursor. Deslice el cursor y asegúrese de que la longitud sea buena. Pega la correa de distribución al cursor.
4. Imagen 3) Cubra los engranajes con piezas 4-N.
5. Imagen 4) Agregue la parte superior del cursor (cursor 2.stl)

Paso 8: cableado / software

1. Pic1) Conecte motores, Arduino y fuente de alimentación de 5V DC como en la imagen. El motor en 3-2 debe conectarse a Arduino D3, el motor en 3-3 está conectado a Arduino D5, 3-4 a D6, 3-5 a D9, 3-6 a D10. Son pines PWM. Subo el archivo KnobSlider.fzz en caso de que desee cambiar el esquema.
2. Cargue StandardFirmata en su Arduino (software Arduino> Archivo> Ejemplos> Firmata> StandardFirmata)
3. Descargue el administrador de USB Powermate en el sitio web de Griffin. Elija un software adecuado para su sistema operativo e instálelo.
4. Asigne el evento de botón del dispositivo al evento de clic del mouse. Asigne la rotación del dispositivo a lo que desee.
5. Descargue KnobSliderControl.zip y descomprímalo en el lugar que desee. Abra el archivo.pde con Processing. Como puede ver en el código, los ángulos de los servomotores se controlan en este código. Deberá cambiar los valores de ángulo para asegurarse de que KnobSlider se cierre y se abra correctamente, sin desgastar los motores. Probablemente necesite abrir N-1 capas nuevamente y ajustar los ángulos de los brazos.
6. ¡Eso es todo! ¡Espero que disfrutes jugando con él!