Schritt 1: Der Textilsensor, erkennt Veränderungen in der Ausrichtung der Stoffausdehnung, die durch Strecken und Biegen verursacht werden. Die Idee hinter diesem flexiblen Sensor ist es, diesen Bewegungsdaten direkt vom Körper ablesen zu können ohne störende mechanische Aufbauten vorzuweisen. Dies ermöglich es dem Träger frei zu arbeiten. Dies bietet eine kostengünstige Variante gegenüber anderen elektronischen Sensoren, wie Trackpads, etc.

Materialien:

  • Dehnbarer/ piezoresistiver leidender Stoff
  • Kupferfaden oder Leitender Faden
  • Dehnbarer Jersey-Stoff
  • Nicht leitender Faden
  • Schrumpfschlauch
  • Pins

Werkzeuge:

  • Nähmaschine
  • LED
  • Steckbrett
  • Mikrocontroller: Arduino Uno / Nano / Teensy / ESP32
  • USB-Kabel
  • Feuerzeug

Schritt 2: Der Gesammtaufbau besteht aus einer Basis, z.B. einem streckbaren Textil, zwei leitende Fäden, einem piezoresistiven Stoff und einen weiteren als nichtleitenden Stoff als Schutz darüber. Alles wird zusammengehalten durch eine simple Naht.

Schneiden Sie den flexiblen nicht leitenden Stoff auf die Länge Ihres Fingers, vom Knöchel bis zum Anfang Ihres Nagels und auf eine Breite von ca. 8 cm, zu. Danach schneiden Sie ein Stück dehnbares piezoresistives Material und Oberstoff in derselben Größe, ähnlich wie auf dem Bild 1.

Legen Sie den piezoresistiven Stoff zwischen den beiden anderen dehnbaren Stoffen. Vernähen Sie 3 parallele Linien mit etwas Abstand, so dass die zwei Kupferfäden/leidende Fäden dazwischen geschoben werden könnten.

Schritt 4: Ist alles Vernäht erfolgt der Zuschnitt auf die passende Größe und im Anschluss werden die beiden Enden in Längsrichtung zusammen vernäht, so das ein Schlauch entsteht in dem man die Finger reinstecken kann.

Schritt 5: Schieben Sie den Kupferfaden/leitenden Faden durch die Zwischenräume des piezoresistiven und dem flexiblen Textilien. Widerholen Sie das mit der anderer Durchführung mittels eines weiteren Drahtes/Faden ohne die beiden zu verbinden.

Schritt 6: Um die beiden Drähte/leitende Fäden mit einem Mikrokontroller oder Breadboard verbinden zu können, werden feste Pins am Ende des Fadens/Drahtes angebracht.

  • Drahtende am Pin verknoten oder verlöten
  • Mit Schrumpfschlauch befestigen
  • Wiederholen Sie das am zweiten Draht/Faden

Schritt 7: Testen

Verbinden Sie die Pins mit Krokodilklemmen und für die Ohmmessung an einem Multimeter. Beobachten Sie die Änderung der Ohm-Widerstandes, wenn sich den Sensor verformen. Stellen Sie sicher, dass sich die Drähte/Fäden sich nicht berühren.

Schritt 8: Ist alles getestet verdrahten wir den Sensor mit Mirkokontroller. Dabei verbindet man einen Draht/Faden mit dem GND Pin und den anderen am A0 Pin. Zur visuellen Darstellung wird eine LED als Anzeige dienen. Diese wird ebenfalls mit GND und PIN4 verbunden. Die Pins unterscheiden sich je nach Mikrokontroller und müssen je nachdem in der Software angepasst werden. Hier verwenden wir den Arduino Nano.

Alle Textilsensors unterscheiden sich etwas in Bezug auf die Daten, die sie generieren. Daher müssen Sie möglicherweise Ihren Softwarecode kalibrieren, bzw. abändern.

Startden Sie den seriellen Monitor in der Arduino DIE Software und vergleichen Sie die Zahlen zwischen dem höchsten und dem niedrigsten Wert. Dabei Strecken Sie Ihren Finger aus und wieder zusammen.

Hierbei ändern Sie die niedrigste und höchste Zahl diese auslesen durch die folgenden 740 und 840 durch Ihre Werte. Spielen Sie weiter mit ihnen, bis Sie das gewünschte Ergebnis erhalten.

light = map(bendSensorValue, 740, 840, 255, 0);

Beugen Sie Ihren Finger und beobachten Sie, wie sich das Licht ändert.

Somit können Sie entweder hier mit dem Finger Lichter, Motoren, Musik oder was Ihnen einfällt ansteuern. Auch kann dieser Sensor größer und kleiner gestaltet werden und damit den ganzen Körper abdecken. Sie können Ihrer Fantasie freien Lauf lassen.

Arduino Code:

#define LED_BUILTIN 13

#define LED 4

int bendSensorValue;

int light;

// the setup function runs once when you press reset or power the board

void setup() {

Serial.begin(9600);

// initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.

pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);

pinMode(LED, OUTPUT);

pinMode(A0, INPUT_PULLUP);

}

void loop() {

bendSensorValue = analogRead(A0);

light = map(bendSensorValue, 740, 840, 255, 0);

light = constrain(light, 0, 255);

digitalWrite(LED_BUILTIN, light);

digitalWrite(LED, light);

Serial.println(bendSensorValue);

}

/*