Descanso flexible: 4 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Flex Rest es un producto que tiene como objetivo disminuir los efectos de un estilo de vida sedentario que a menudo viene con un trabajo de escritorio. Consta de un cojín y un soporte para portátil. El cojín se coloca en la silla y actúa como un sensor de presión que detecta cuando el usuario está sentado. Cuando el usuario no se ha movido durante 55 minutos, el motor en el soporte de la computadora portátil se activa y el reposamanos comienza a moverse. Esto le recuerda al usuario que debe levantarse y moverse durante unos minutos antes de continuar trabajando.

Material que necesitarás

Para el cojín sensible a la presión

• Un cojín de 33cmØx1cm (o hazlo tú mismo)
• Velostato de 10cmx2.5cm
• Cinta de cobre de 9cmx2cm
• 4 cables eléctricos
• Fuente de batería de 5 V

Para el soporte del portátil

• 1,2 metros cuadrados de madera contrachapada de 4 mm de espesor
• Una carpeta de cartón
• 1,5 metros cuadrados de tela Alcantara o cualquier otra tela de su elección
• Acolchado suave (usamos 50 g de algodón)
• Dos cilindros de Ø8 mm 5 cm de largo

Electrónica

• Arduino Wifi rev
• 2 cuerdas
• Placa WiFi Node MCU
• USB A - USB C
• USB A - Micro USB
• Servo FITEC FS5106R con 5 kg de capacidad

Software

• IDE de Arduino
• Ilustrador Adobe

Instrumentos

• Cortador láser
• Gobernante
• Máquina de coser
• Máquina de coser
• Computadora

Paso 1: El diseño y la construcción de los engranajes y flexiones de madera contrachapada

Al final de este paso, debería haber creado dos piezas flexibles de madera contrachapada, cinco engranajes y tres bastidores. El primer aspecto a considerar es el reposamanos inflado y desinflado del soporte de la computadora portátil. Esto se hace agregando una propiedad específica de flexión y estiramiento a una madera contrachapada de forma rectangular usando un cortador láser. Al usar https://www.festi.info/boxes.py/, se pueden generar diferentes patrones que aumentan la flexibilidad y / o estiramiento de la madera contrachapada. La plantilla utilizada se denomina plantilla Shutterbox y se puede encontrar en la pestaña Cajas con flex.

Como se ilustra en la imagen de arriba, solo la mitad de la madera contrachapada se grabará con un patrón, mientras que la otra mitad debe ser completamente sólida.

Nota: Existe una variación de alternativa que podría implementarse, p. Ej. mediante el uso de compresores de aire, materiales reformables (que pueden modificarse fácilmente utilizando, por ejemplo, presión), etc.

Los engranajes que vienen con el servo no siempre funcionan para el uso previsto. El cortador láser es una excelente manera de diseñar y crear sus propios engranajes. Construimos dos tipos de engranajes en madera contrachapada de 4 mm de espesor. El primer tipo de equipo tiene bordes triangulares afilados. Construimos dos de esos. El segundo tipo de engranaje se parece más a un timón, ya que tiene bordes rectangulares. Creamos tres de esos. Ambos patrones para los engranajes se dibujaron en Adobe Illustrator.

Los bastidores están unidos al flex de madera contrachapada y son necesarios para vincular el movimiento de los engranajes. El patrón se dibujó en Adobe Illustrator.

Paso 2: el diseño y la construcción del soporte para computadora portátil

Comience con una carpeta de cartón normal para la base del soporte de la computadora portátil. El siguiente paso es cortar con láser una pieza de madera contrachapada en tres rectángulos que se utilizarán como paneles laterales de soporte en los lados abiertos de la carpeta. Usamos una altura de 6,5 cm en el borde más corto y 8,5 cm en el borde superior. Una vez que el marco de la carcasa de la computadora portátil está listo, es hora de ensamblar todas las cosas más pequeñas dentro de la carcasa.

Dentro del estuche:

El interior de la caja tendrá los siguientes componentes (ilustrados en la imagen):

• Los componentes 1 y 2 son piezas rectangulares de madera colocadas para estabilizar y limitar el movimiento de la rejilla. Además, el componente 1 actuará como un marcador de posición para el servo con un engranaje que moverá el bastidor hacia adelante y hacia atrás. Los componentes 1 y 2 se pueden cortar con el cortador láser o manualmente con una sierra.
• El componente 3 consta de tres piezas rectangulares de madera colocadas una encima de la otra para evitar que la rejilla (componente 5) se mueva verticalmente.
• El componente 4 es una pieza cilíndrica de madera que actúa como marcador de posición para el engranaje (que se muestra con un engranaje en el lado derecho). Es importante tener una superficie cilíndrica lisa para permitir que el engranaje se mueva libremente con una fricción mínima.
• El componente 6 consta de tres pequeñas piezas rectangulares de madera, distribuidas uniformemente, para minimizar la fricción y permitir que la flexión de la madera contrachapada se mueva hacia adelante y hacia atrás.
• El componente 7, los engranajes, son tres en total. Se fabrican pegando dos engranajes de diferente tipo.

Nota: El ensamblaje y la colocación de estos componentes pueden realizarse en cualquier orden.

El último paso es unir los engranajes a los cilindros y unir los bastidores al flex de madera contrachapada y unirlos a la caja.

Paso 3: hacer un sensor de presión con Velostat

1. Corta el velostat en un tamaño adecuado. Cortamos un rectángulo de 10x2,5 cm.
2. Pegue la cinta de cobre en ambos lados del velostat y asegúrese de que la cinta esté aproximadamente en la misma posición en ambos lados.
3. Conecte un cable eléctrico a la cinta de cobre en ambos lados y asegúrese de que sea lo suficientemente largo.
4. Conecte uno de los cables a la salida de 5V. Conecte el otro a una resistencia y una entrada analógica al NodeMcu. La resistencia en la resistencia puede variar de un caso a otro, pero en el nuestro, una resistencia de 4.7kOhm fue lo suficientemente buena para obtener un resultado. Conecte la resistencia a tierra.
5. Asegúrese de que todas las partes funcionen juntas ejecutando el código arduino PressureSensor.ino
6. Cuando se haya encontrado la resistencia correcta y todo esté funcionando, suelde todo junto.

Paso 4: hacer que la electrónica funcione

La electrónica consta de la placa Node MCU y Arduino WiFi rev2. Estos tienen componentes WiFi integrados que permiten una fácil comunicación WiFi sin dispositivos electrónicos adicionales. Sin embargo, estas placas deben estar programadas para poder comunicarse a través de WiFi. Elegimos dejar que Node MCU procese únicamente la entrada analógica y la convierta a un valor que tome verdadero o falso. Verdadero indica que el sensor de presión y Node MCU han registrado a alguien sentado en el cojín y falso lo contrario. El Arduino WiFi rev2 debería recibir el booleano y controlar el motor de acuerdo con el valor, es decir, enviar señales de control al servo.

Se escribió un programa de prueba para controlar el servo, llamado Servo.ino. Se escribió un programa de prueba para enviar datos a través de WiFi llamado Client.ino y Server.ino. Tenga en cuenta que el servidor está diseñado para Node MCU y debe iniciarse por completo (hasta que se escriba el mensaje "Server Stared" en el puerto serie) antes de ejecutar el cliente. Finalmente combina los programas a tu gusto.

Los cables rojo, azul y amarillo se conectan al servomotor. El panel de control se utiliza para mover el servo hacia adelante y hacia atrás. El programa Servo.ino mueve el motor durante un tiempo específico con cada pulsación de botón.