Shtojca e çorapit të ndjeshëm të presionit: 18 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:26

Kur bëhet fjalë për zgjedhjen e ortotikës me porosi, nuk ka shumë opsione të besueshme testimi atje që mund t'ju ndihmojnë të vendosni se çfarë lloji të futjes është më i miri për nevojat e këmbëve tuaja. Dhe opsionet që ekzistojnë pothuajse gjithmonë testojnë në mënyrë specifike mosbalancimin e forcave në këmbët tuaja ndërsa qëndroni në vend. Në realitet, ju keni nevojë për shtrojet tuaja për të siguruar rehati dhe stabilitet edhe gjatë kushteve të ecjes, jo vetëm kur jeni të palëvizshëm. Kuriozë për mënyrën se si mund të fillojmë të punojmë drejt rregullimit të këtij problemi, ne vendosëm të krijojmë një shtojcë të thjeshtë, të përballueshme, të çorapit të sensorit të presionit që shpresojmë se, pasi të përmirësohet në të ardhmen, mund të përdoret për të ndihmuar në diagnostikimin e ndonjë çekuilibri në këmbët e një pacienti gjatë ecjes Me Kjo diagnozë mund të përdoret potencialisht, së bashku me dokumentacionin ekzistues mjekësor, për të krijuar shtrojë me porosi për pacientin (ose rekomanduar ato ekzistuese).

Dizajni ynë aktual (ai që mund të bëni në këtë udhëzues) ka tre sensorë që ngjiten në fund të çdo çorape, dhe rezultojnë në ndezjen e neopixelëve (dritave të vogla) kur shtypen. Të gjithë përbërësit elektronikë janë vendosur në një brez kyçin e këmbës dhe lejojnë që të dhënat e presionit të dërgohen në kompjuterin tuaj nëpërmjet bluetooth -it dhe më pas të vizatohen në kohë reale. Shpresojmë që ta përditësojmë këtë dizajn në të ardhmen, por tani për tani ja se si të ndërtojmë prototipin tonë aktual!

(Shikoni videon e mësipërme për të parë se çfarë do të bëjë kur të keni mbaruar.)

Përgatitja

Për të bërë me sukses këtë pajisje, ka disa gjëra që do t'ju duhet të dini. Kodi i përdorur për projektin është përfshirë, por një njohuri bazë e logjikës së përfshirë mund të jetë e dobishme nëse hasni ndonjë problem. Nëse keni një problem, ka edhe forume në dispozicion në internet ku mund të postoni problemin tuaj ose të kërkoni një që është i ngjashëm me problemin tuaj që tashmë është adresuar. Njohuritë themelore të instalimeve elektrike, edhe pse jo shumë të komplikuara, mund ta bëjnë projektin të shkojë së bashku pak më shpejt. Së fundi, do t'ju duhet të lidhni disa fiksues në Flora. Konsideroni bazat para fillimit!

Siguri

Para se të filloni me projektin, ka disa shqetësime të sigurisë që duhet të adresohen. Vetë produkti i përfunduar nuk do t'ju dëmtojë, por siguria elektrike nuk është gjithmonë një njohuri e zakonshme. Për të shmangur shkurtimin e ndonjë prej pajisjeve tuaja, sigurohuni që toka të jetë e lidhur me pajisjen tuaj para se të shtoni energji. Gjithashtu sigurohuni që asnjë nga fijet tuaja përçuese të mos kalojë fije të tjera përçuese. Duke vepruar kështu mund të shkurtohet qarku dhe të ndizet një zjarr. Kujdes duhet të merret gjithashtu kur bashkoni lidhëset në Flora. Mjetet e saldimit janë tepër të nxehta dhe do të shkaktojnë djegie jashtëzakonisht të dhimbshme nëse prekni aksidentalisht majën. Sigurohuni që e dini se çfarë po bëni në mënyrë që të mos digjni veten ose të dëmtoni qarkun tuaj.

Këshilla dhe Këshilla

• Kontrolloni për t'u siguruar që qarku punon para se të bëni ndonjë qepje ose ndërtim!
• Nëse nuk duket se merrni ndonjë të dhënë nga një sensor presioni, kontrolloni për të siguruar që kunja e lidhur në Flora është funksionale (një nga kunjat tanë ishte thyer dhe na u desh të merrnim një Florë të re).
• Planifikoni se si do t'i përshtatni të gjithë përbërësit në brezin e kyçit të këmbës, në mënyrë që të shmangni kalimin e fijeve përçuese në çdo pikë.
• Lërini vetes hapësirë shtesë kur planifikoni të qepni fijen përçuese në brez. Të kesh fijet shumë pranë njëra -tjetrës paraqet rrezik që ato të preken aksidentalisht.
• Për të kursyer kohë, planifikoni vendosjen e fillit tuaj para se ta qepni së bashku. Nëse përpiqeni ta qepni atë pa pasur një ide të qartë se ku do të shkojë gjithçka, do të frustroheni dhe do të përfundoni përsëri duke bërë shumë prej tyre gjithsesi.
• Nëse keni probleme me lidhjen me modulin Bluetooth, shkëputeni modulin, harroni pajisjen në cilësimet Bluetooth në kompjuterin tuaj dhe më pas lidheni përsëri me të.
• Për të kursyer kohë, shikoni disa video mësime në YouTube në lidhje me qepjen e pajisjeve elektronike të veshshme në veshje

Hapi 1: Mblidhni materiale dhe mjete

Krijoni lidhjen e çorapit të ndjeshëm të presionit, ka disa gjëra që do t'ju nevojiten nëse dëshironi që ajo të funksionojë. Disa nga gjërat në listën më poshtë janë të nevojshme, dhe disa prej tyre dëshirohen për lehtësi.

1. Një Flora (mund të gjendet këtu për 15 dollarë)
2. Modul Bluetooth. Ne përdorëm një Arduino (HC06 BT), por gjithashtu mund të përdorni një modul të veshshëm Flora BLE.
3. Një material përcjellës i ndjeshëm ndaj presionit siç është Velostat (i disponueshëm këtu nga Adafruit)
4. Flora RGB NeoPixels, të paktën tre. (Një paketë me 4 pako është në dispozicion nga Adafruit për rreth 8 dollarë këtu.)
5. Fije përçuese
6. Telat kërcyes (që duken si këto me të paktën një anë femërore). Do t'ju duhen 4.
7. Kapëset e aligatorit të lidhura me tela (opsionale, por jashtëzakonisht të dobishme)
8. Një gjilpërë qepëse
9. Një bateri e vogël, 3.7V duhet të jetë e mjaftueshme (e disponueshme këtu nga Adafruit për rreth 8 dollarë). Sigurohuni që bateria të ketë lidhësin e duhur për Flora.
10. Jastëk Velcro, të paktën 2 "x 4", plus pika Velcro.
11. Qepni elementë të vegjël (5mm) në kapëset e parakohshme. Do t'ju duhen të paktën 18.
12. Saldator dhe një hekur bashkues
13. Një bluzë e vjetër
14. Pëlhurë e ndërlidhur e shkrirë, Mund të blihet nga shumica e dyqaneve artizanale ose qepëse. Lexoni disa këshilla dhe truqe këtu.
15. Një bluzë e vjetër
16. Gërshërë, kasetë dhe durim.

Hapi 2: Krijoni Sensorët e Presionit

1. Pritini 3 copë nga pëlhura përçuese. Njëra duhet të jetë aq e vogël sa të përshtatet nën thembrën e personit mesatar, dhe dy të tjerat duhet të jenë përafërsisht katrorë 1 inç x 1 inç (por forma në fakt nuk ka rëndësi aq shumë).
2. Pritini gjashtë pjesë fije përcjellëse 18 inç.
3. Ngjitni një copë fije në secilën anë të të tre pjesëve të pëlhurave të prera paraprakisht. Fije duhet të ngjitet në një formë "J" siç tregohet në imazhin e mësipërm, dhe duhet të zvarritet nga pëlhura në anët e kundërta siç tregohet (duke mbajtur rreth një inç hapësirë midis bishtave të fijeve).

Hapi 3: Lidhni sensorët e presionit me Florën

1. Duke përdorur kapëset e aligatorit, për secilin sensor presioni lidhni një bisht fije përçuese në një kunj terreni mbi Flora dhe tjetrin në një nga kunjat 6, 9 ose 10 (lidhjet e treguara në imazhin më sipër në të majtë). Kodi që do të përdorni përcakton sensorin në kunjin 9 si atë që do të vendoset në thembër, sensorin në kunjin 6 si atë që do të vendoset në pjesën e këmbës dhe sensorin në kunjin 10 si atë që do të jetë e vendosur nën pjesën e jashtme të këmbës (nën vendin ku ndodhet nyja e gishtit të vogël). Nëse i keni formësuar sensorët tuaj në mënyrë specifike për t'u përdorur në njërën nga këto vende, sigurohuni që të jetë ngjitur në kunjin e duhur.
2. Vendosni sensorët në mënyrë që ata të jenë të sheshtë në tryezë dhe asnjë nga fijet të mos jetë e kryqëzuar ose prekëse.

(Shënim: Nëse keni nevojë të vendosni kapëse të shumta aligatori në një kunj të Florës, ngjiteni skajin e një teli të vogël midis lidhjes ekzistuese dhe pastaj ngjiteni kapësen tuaj në skajin e spikatur siç tregohet më sipër në figurën në të djathtë.)

Hapi 4: Lidhni NeoPixels me Flora

1. Lidhni secilin NeoPixel me GND. Të gjithë ata mund të lidhen me të njëjtën tokë.
2. Lidhni NeoPixels në seri, me të parin të lidhur me pin 12 në Flora.
3. Kushtojini vëmendje se në cilën drejtim janë drejtuar shigjetat. Shigjeta që tregon drejt qendrës është sinjali hyrës dhe shigjeta që tregon nga qendra është sinjali dalës.
4. Lidhni secilin NeoPixel me VBATT.

Diagrami i instalimeve elektrike është treguar në imazhin e mësipërm si referencë.

Hapi 5: Lidhni Bluetooth në Flora

1. Lidhni kunjin GND në modulin Bluetooth me një kunj GND në Flora.
2. Lidhni kunjin VCC në modulin Bluetooth me një kunj 3.3V në Flora.
3. Lidhni TXD në modulin Bluetooth me RX #0 në Flora.
4. Lidhni RXD në modulin Bluetooth me TX #1 në Flora.

Nëse moduli Bluetooth është i lidhur gabimisht me kabllo, mund të çojë në tiganisje të qarkut ose komunikim të gabuar midis modulit dhe kompjuterit.

Hapi 6: Ndërtoni qarkun

Duke përdorur diagramin e qarkut të mësipërm, mblidhni të gjithë përbërësit (MOS provoni të përdorni ende fije përçuese. Tani për tani, thjesht përdorni kapësa aligatorësh dhe tela të izoluar ose tela të tjerë të përkohshëm sipas zgjedhjes tuaj)

Hapi 7: Shkarkoni Kodin dhe Lidhni Florën me Kompjuterin tuaj

1. Shkarkoni kodin duke përdorur lidhjen më poshtë dhe hapeni atë në Arduino IDE.
2. Nëse nuk e keni të instaluar Bibliotekën Adafruit NeoPixel, shkarkojeni nga GitHub. Instaloni këtë bibliotekë dhe sigurohuni që ta përfshini në dosjen tuaj të Bibliotekave Arduino.
3. Nëse nuk e keni të instaluar Bibliotekën e Filtrave Arduino, shkarkojeni këtu nga GitHub. Instalojeni dhe sigurohuni që ta përfshini në dosjen tuaj të Bibliotekave Arduino.
4. Lidhni Flora me kompjuterin tuaj me një kabllo mikro USB në USB (foto më sipër).
5. Klikoni në "Tools"> "Board"> "Adafruit Playground" për t'i treguar softuerit se cilën pajisje po përdorni.
6. Klikoni në "Tools"> "Port" dhe më pas në menunë zbritëse zgjidhni portën COM me të cilën Flora juaj është e lidhur në kompjuterin tuaj.

Këtu keni kodin që ju nevojitet!

SH NOTNIM: Ju mund të keni nevojë të rregulloni pragjet në kod për të përcaktuar kur të aktivizoni/fikni një NeoPixel. Rregulloni secilën për secilin sensor.

Hapi 8: Ngarko kodin në Flora

1. Klikoni shigjetën "Ngarko" në këndin e sipërm të majtë të IDE (rrethuar në imazhin e mësipërm).
2. Meqenëse kodi është ngarkuar, tani mund të shkëputni Flora nga kompjuteri juaj. Komunikimi midis Florës dhe kompjuterit tuaj nga këtu e tutje do të bëhet përmes lidhjes Bluetooth.

Hapi 9: Lidhni modulin Bluetooth me kompjuterin

1. Drita në modulin Bluetooth duhet të pulsojë në këtë pikë.
2. Hapni preferencat Bluetooth në kompjuterin tuaj.
3. Lidhuni me modulin duke klikuar në opsionin 'HC-06'.
4. Pasi të jetë lidhur, drita në HC-06 duhet të ndalojë së ndezuri dhe të mbetet konstante, siç shihet në imazhin e mësipërm.

Hapi 10: Testoni funksionalitetin

1. Në këtë pikë, moduli Bluetooth duhet të transmetojë të dhëna nga sensorët e presionit që keni krijuar në kompjuterin tuaj.
2. Kodi i shkarkuar i merr këto të dhëna dhe i paraqet si tre rreshta të veçantë (një për secilin sensor).
3. Në IDE, klikoni në "Tools"> "Serial Plotter".
4. Ju duhet të shihni tre rreshtat e përmendur, të gjitha me gjasë në vlera fillestare të ndryshme.
5. Shtypni poshtë çdo sensor presioni një nga një për të siguruar që të shihni një përgjigje në vijën përkatëse të vizatuar (presioni duhet të rezultojë në një rënie në kurbë).
6. Nëse nuk shihni ndonjë të dhënë të komplotuar, kontrolloni për të siguruar që norma e baudit në komplot të jetë 9600.
7. Mos kaloni në hapin tjetër derisa të siguroheni që të dhënat po mblidhen dhe komplotet i përgjigjen presionit mbi sensorët e presionit

Hapi 11: Mbuloni sensorët

1. Pritini copa prej pëlhure të hollë, jo përçuese (ne përdorëm një bluzë të vjetër) në të njëjtat forma si sensorët tuaj të presionit (pak më të mëdhenj). Pritini 2 copa pëlhure për secilin sensor.
2. Sanduiç çdo sensor në mes të caktuar 2 copa të rrobave, dhe pastaj qep rreth çdo sensor (duke qenë të sigurtë se nuk e shponi atë).
3. Pasi të përfundojë qepja, prerë 3 pjesë Velcro (ana e përafërt) me të njëjtën formë dhe madhësi si sensorët tuaj.
4. Ngjiteni Velcro në sensorët përkatës të mbuluar rishtas (vetëm në njërën anë të secilit).
5. Nëse Velcro nuk ngjitet mirë në pëlhurën tuaj, mund ta qepni gjithashtu. Sidoqoftë, kini kujdes që të mos i shponi sensorët. Velcro do të shërbejë si metodë për lidhjen e sensorëve në një çorap.

Hapi 12: Planifikoni temën tuaj

Tani që keni mbledhur një draft të përafërt të prototipit dhe keni verifikuar që ai vërtet funksionon, mund të provoni ta qepni së bashku për një produkt përfundimtar. Mos harroni, mos e kaloni fijen tuaj përçuese dhe planifikoni qepjen tuaj para qepjes. Ka mundësi të pafundme se ku të vendosni Flora, Bluetooth dhe NeoPixels. Imazhi i mësipërm është një mundësi që ne e gjetëm të punuar. Tre NeoPixel janë të lidhur në seri dhe secila është e lidhur me fuqinë dhe tokën. Plus, asnjë tela nuk kryqëzohet! duke e bërë këtë një paraqitje të shkëlqyer.

Hapi 13: Montimi i një Prototipi: Qepja Pjesa 1

Sensorët janë të mbuluar, kodi funksionon dhe ju keni planifikuar fillimin tuaj. Tani është koha për të mbledhur një produkt përfundimtar. Ne qepëm gjithçka në një brez kyçin e këmbës (i bërë nga një bluzë e vjetër) që mund të mbështillet dhe të sigurohet me Velcro. Ju mund të provoni të njëjtën ide, por ne ju inkurajojmë të luani me të dhe të gjeni një strukturë që funksionon për ju! Ndiqni hapat e mëposhtëm dhe sigurohuni që të shikoni lidhjet tuaja!

1. Hekuroseni ndërfaqen në një rrip të bluzës, duke pasur kujdes se cila anë është me fytyrë poshtë. Shiriti duhet të jetë mjaft i gjatë për t'u mbështjellë në kyçin e këmbës dhe mjaft i gjerë për të qepur Flora, Bluetooth dhe NeoPixels.
2. Vendosni se ku dëshironi të vendosni modulën Flora, Bluetooth dhe NeoPixels.
3. Qepni anën femërore të kapjeve mbi bluzën ku dëshironi të vendosni Flora. Asnjë nga kapjet nuk duhet të prekë njëri -tjetrin.
4. Sigurohuni që të kontrolloni vendndodhjet e secilës kapëse ndërsa qepni për t'u siguruar që ato do të rreshtohen me kunjin e duhur në Flora. (Shikuar më lart në imazh.)

Mos harroni të vazhdoni t'i referoheni planit tuaj të filetimit gjatë këtyre fazave në mënyrë që të mos kaloni telat ose të harroni të lidhni diçka.

Hapi 14: Montimi i një Prototipi: Qepja Pjesa 2

Tani që keni kornizën poshtë, le të kalojmë te komponentët e qepjes:

1. Ngjitini NeoPixels aty ku dëshironi të jenë. Kjo nuk është rreptësisht e nevojshme, por është e dobishme për t'i mbajtur ato në vend ndërsa i qepni ato.
2. Qepni NeoPixels në bluzë.
3. Qep Bluetooth-in në bluzë. Ne bëmë një xhep të vogël, siç shihet në imazhin e mësipërm, por ushtroni mendjen tuaj krijuese për të vendosur mënyrën më të mirë për ta mbajtur atë.
4. Duke përdorur fije përçuese, qepni lidhjet midis kapëseve për Flora, Bluetooth dhe NeoPixels.
5. Mos i kaloni fijet! Nëse kryqëzimi i fijeve është i pashmangshëm, vendosni një lloj izolimi midis fijeve, si pjesë e bluzës.

Hapi 15: Montimi i një Prototipi: Qepja Pjesa 3

Pasi të jenë qepur NeoPixels, kaloni në lidhjen e sensorëve të presionit me qarkun:

1. Qepni një linjë prej gjashtë fotografish rreth një inç poshtë NeoPixels.
2. Kaloni telat përçues midis Florës dhe vijës së re të kapjeve. Këto do të veprojnë si pika lidhëse për sensorët e presionit. (Duhet të ketë tre të lidhur me GND dhe tre të lidhur me kunjat e sinjalit analog 6, 9 dhe 10.)
3. Ne i sollëm telat nga secili sensor presioni në pjesën e pasme të kyçit të këmbës dhe i kaluam ato përmes një pjese të bluzës për t'i mbajtur ata të mos prekin njëri-tjetrin.
4. Siguroni anën mashkullore të gjashtë kapjeve në fund të fijes përçuese nga sensorët e presionit.
5. Këto kapje duhet të kapen në vijën që sapo keni qepur.

Referojuni planit tuaj të filetimit gjatë këtyre hapave për të siguruar që ju të mos i kaloni telat dhe të lidhni kapëset e duhura.

Hapi 16: Montimi i një Prototipi: Saldimi

Tani kalojmë në saldim. Mos harroni të rishikoni sigurinë tuaj sepse hekurosja e saldimit mund të jetë shumë e dhimbshme nëse preket.

1. Ngjiteni anën mashkullore të kapëseve mbi Flora. (Shihet në imazhin më lart në të majtë.)
2. Pasi të lidhet çdo kapëse, kontrolloni dy herë pozicionin e saj me kapëset e qepura. Fastershtë më e shpejtë të rregullosh një kapëse me saldim sesa të qepësh të gjitha kapjet sepse ato nuk janë rreshtuar siç duhet.
3. Sapo kapjet të jenë ngjitur në Flora, ju mund t'i bashkëngjitni asaj pjesës së përafërt të pjesëve për të parë se si përshtatet, e parë në imazhin në të djathtë.

Hapi 17: Montimi i një Prototipi: Plotësimi

1. Ne e mbuluam anën e pasme të shiritit (ku të gjitha fijet dhe nyjet janë të ekspozuara) me një pjesë tjetër të bluzës. Do të ishte turp nëse një tel kapet dhe shqyhet!
2. Nëse dëshironi, krijoni një xhep të vogël për baterinë.
3. Ne krijuam një kapak për të mbuluar të gjithë përbërësit, por kjo varet plotësisht nga ju!
4. Shtoni pika Velcro në shiritin e bluzës. Kjo do të shërbejë si një siguri me madhësi të rregullueshme për të mbajtur brezin rreth kyçit të këmbës.
5. Njëra që keni përfunduar, provojeni për madhësinë dhe shikoni nëse funksionon!

Hapi 18: Ide të mëtejshme

Në të ardhmen e afërt, ne shpresojmë të shtojmë përpunim të mëtejshëm për të arritur një sinjal më të qartë dhe reagime për të informuar përdoruesit për mosbalancimet midis leximeve të sensorit të presionit. Këto çekuilibra me shpresë mund të përdoren më pas për të bërë sugjerime për një shtrojë për përdoruesin (përsëri, të kesh një rrjet sensor më të saktë dhe të plotë do ta bënte këtë më të lehtë).

Në të ardhmen e mëtejshme, ky projekt mund të zgjerohet për të përfshirë një grup më të saktë të sensorëve të presionit. Nëse, të themi, një rrjet i ndijimit të presionit të një lloji, do të mund të krijonte një koleksion shumë më të detajuar të të dhënave. Këto të dhëna mund të përdoren më pas për të krijuar një imazh të realizuar në kohë reale të një këmbë me zona të presionit më të lartë dhe më të ulët të përcaktuar nga një sërë ngjyrash. Kjo do ta bënte lidhjen e sensorit shumë më të dobishme në një mjedis klinik, sepse një mjek mund të njohë vizualisht anomalitë në shpërndarjen e forcës nëpër këmbët e dikujt ndërsa ecin. Ai ose ajo pastaj mund të shikojë të dhënat numerike dhe, bazuar në gjetjet, të rekomandojë trajtimin e gjendjes (dmth. Çfarë lloji të shtrojë për të blerë për të përmirësuar komoditetin). Një funksionalitet i tillë është shumë larg për këtë projekt, por ne besojmë se ky Instructable definitivisht ka shumë potencial!

Faleminderit shumë që keni marrë kohë për të lexuar tutorialin tonë dhe (ndoshta!) Provojeni. Na tregoni nëse keni ndonjë sugjerim ose reagim në pjesën e komenteve më poshtë.