Hallo Leute,
für mein erstes Projekt (vermutlich auf Arduino-Basis) brauche ich einen
Impuls der von einem Taster kommt. Dieser Taster muss aber spezielle
Voraussetzungen erfüllen und ich weiß nicht, welcher da in Frage kommt.
Aber mal zur Beschreibung:
An einen Schuhabsatz soll unten ein Taster angebracht werden, der
schließt wenn der Absatz auf den Boden aufsetzt. In späterer Folge wird
das nachher verwendet um eine Aktion zu triggern (...).
Was also dieser Taster haben/können muss:
*) Er sollte möglichst flach sein (max. ca. 3mm).
*) Er muss einer Dauerbelastung von ca. 80kg standhalten.
*) Er muss einer hohen Kurzzeitbelastung standhalten, die auftritt, wenn
man nach einem Sprung aufsetzt oder absichtlich mit dem Schuh fest gegen
den Boden stampft (also geschätzte 160kg?!).
*) Er muss auf/innerhalb einer Kreisfläche von ca. 6cm Durchmesser
wirksam sein.
Jetzt natürlich die große Preisfrage wie man das realisieren kann!
Conrad z.B. hat so einen Folientaster im Angebot, von dem ich aber nicht
weiß, ob der der Belastung standhält, und ob der überhaupt geeignet ist
für mein Vorhaben:
https://www.conrad.de/de/folientaster-24-v-005-a-1-x-aus-ein-ft-01-tastend-1-st-709883.html
Eine andere Möglichkeit wäre, Piezo-Elemente einzusetzen, aber da hab'
ich Null Ahnung wie und wo man die anbringen soll, damit sich da was
tut...
Ihr seht schon, ich bin noch auf Ideen- und Problemlösungssuche und
bräuchte dabei eure Unterstützung. Empfehlungen für flache,
widerstandsfähige Taster sind ebenso willkommen wie für generelle
Anregungen bzgl. des Gesamtkonzepts!
Vielen Dank!
Unterm Schuh ist schon mal blöd, weil dort (Sand, Beton) alles
abgewetzt wird.
In der Sohle kann man einfach einen Knackfroschtaster auf einer
kleinen Platine einlassen, der wird geschützt durch die Sohle (Gummi
oder Leder), und die Sohle bildet dann auch einen grössere Fläche.
http://www.elv.de/schaltkontakte-knackfroesche.html
Es gibt Schuhe für Kinder in denen beim auftreten LEDs leuchten. Die
sind supersimpel, manchmal wird nur der LED-Draht auf die Batterie
gedrückt, aber sind sind allesamt in der Sohle.
muss der taster geschlossen bleiben während der schuh am boden ist, oder
reicht ein impuls beim aufsetzen/stampfen? im letzteren fall könnte ein
beschleunigungssensor am schuh die lösung sein. da er einen analogwert
liefert, kann die "schaltschwelle" in software angepasst werden, und die
dinger halten mehrere zig g aus... die genaue stelle des sensors am/im
schuh ist auch unkritisch.
Danke für diese wirklich raschen Rückmeldungen! :-)
@Michael B.: Ja, das mit "unter dem Absatz" war um einerseits die
Erklärung für die Vorstellung nicht allzu komplex zu machen und
andererseits wäre das für mich ein erster Prototyp ob das überhaupt
funktionieren kann so wie ich es brauche. Mit/in einer Sohle
"rummurksen" ist dann der nächste Schritt.
Mit solchen Knackfrösche-Schaltkontakten hab ich noch wie was zu tun
gehabt. Kann man die zwei langen Kontaktbeine(?) einfach abzwicken?
Versteh ich die Funktion richtig, dass sich da der mittlere Teil
"durchdrückt" und so einen Kontakt (auf einer Platine) herstellt?
@Joe F.: Es geht nur um die Erzeugung eines Impulses sobald der Fuß den
Boden berührt. Das mit dem Beschleunigungssensor klingt interessant,
aber gibt's das auch in dieser flachen Bauweise und so kompakt UND zu
einem akzeptablen Preis (< 20 Euro). Hast du vielleicht einen
Beispiellink zu einem Händler?
Was ich in meinem Anfangspost vergessen habe zu erwähnen wäre, dass es
vielleicht auch eine Möglichkeit mit Dehnungsmessstreifen gäben könnte,
aber auch da habe ich keinen blassen Dunst, wie ein konkreter Aufbau
ausschauen könnte (und ob da überhaupt ein für mich
brauchbares/verwertbares Signal rauskommt).
Michael schrieb:> Kann man die zwei langen Kontaktbeine(?) einfach abzwicken?
Jein, die gehen durch die Platine zum verlöten, was übersteht, kann man
abknipsen wie Bauteildrähte.
> Versteh ich die Funktion richtig, dass sich da der mittlere Teil> "durchdrückt" und so einen Kontakt (auf einer Platine) herstellt
Ja.
Michael schrieb:> An einen Schuhabsatz soll unten ein Taster angebracht werden, der> schließt wenn der Absatz auf den Boden aufsetzt.
Warum muss das Ding unbedingt am Schuhabsatz sitzen. Typische
Schrittzähler hängen einfach an der Hüfte.
Wolfgang schrieb:> Michael schrieb:>> An einen Schuhabsatz soll unten ein Taster angebracht werden, der>> schließt wenn der Absatz auf den Boden aufsetzt.>> Warum muss das Ding unbedingt am Schuhabsatz sitzen. Typische> Schrittzähler hängen einfach an der Hüfte.
Wird sicher ein SmartShoe, der nächste Schrei von Z.
Carl D. schrieb:> Wird sicher ein SmartShoe, der nächste Schrei von Z.
Du meinst einen Schuh, der von allein läuft, ohne das ich mich
selbst anstrengen muss?
@Joe F.: Danke für die Links. Mein erster Prototyp wird eher ein
Machbarkeitsexperiment sein, insofern ist das Eval-Board für 40 Euro
fürs Erste ein bisschen zu viel. (Wenn es je eine verbesserte Variante
geben wird, dann wahrscheinlich auch mit Funk, aber momentan werden's
wohl 2 lange Drähte zu einer Art Hüftgürtel werden...)
@Wolfgang: Das wird kein Schrittzähler.
Harald W. schrieb:> Carl D. schrieb:>>> Wird sicher ein SmartShoe, der nächste Schrei von Z.>> Du meinst einen Schuh, der von allein läuft, ohne das ich mich> selbst anstrengen muss?
Nein der summiert die Aufprallenergie auf und bestellt gleich nach. In
der medizinischen Variante wird, ab einen per App. konfigurierbaren
Maximalbelastung, ein Termin bein jeweils nächstgelegene Facharzt
gebucht. Geht aber nur zusammen mit SmartPhon, wegen GPS.
;-)
Carl D. schrieb:>> Du meinst einen Schuh, der von allein läuft, ohne das ich mich>> selbst anstrengen muss?>> Nein der summiert die Aufprallenergie auf und bestellt gleich nach.
Prima, eingebaute Obsoleszenz fuer Schuhe.
wendelsberg
Michael schrieb:> @Wolfgang: Das wird kein Schrittzähler.
Es zwingt dich auch keiner die Impulse zu zählen. Aber was willst du mit
einem Taster, wenn nicht Pulse erzeugen?
Für Prototyp und einfach mal unter die Sohle kleben nimm zwei
Stahlplatten, fünf Reißzwecke und Schaumstoff.
Auf eine Stahlplatte die Reißzwecken wie auf einem Würfel als fünf
anlöten/schweißen, schaumstoff aufkleben und die Bodenplatte drauf.
Hält vielleicht 24 Stunden sollte aber als Test ausreichend sein.
Du könntest auch eine Einlegesohle bauen, da wäre dann Piezo oder
Kapazitivschalter sinnvoll.
@Wolfgang: Ja, die Impulse brauch ich eh. Aber ich brauch die nicht zu
irgendeiner nicht näher definierten Zeit (wie das bei einem
Schrittzähler der Fall ist), sondern genau dann, wenn der Fuß/Schuh den
Boden berührt. Außerdem möchte ich das nachher erweitern auf den
Vorder-/Mittelfußteil als zusätzliches "Triggerevent".
@durchgeknallterbastler: Sowas in der Richtung hab ich mir auch schon
überlegt. Ganz ist mir dein Konzept nicht klar (wo/was ist der
Kontaktpunkt?), aber im Wesentlichen reichen zwei Hartmetallplatten mit
einer erhabenen Kontaktfläche und dazwischengeklebter Schaumstoff ja
auch aus. Allerdings finde ich die Lösung mit den
Knackfrosch-Schaltkontakten eleganter. Aber ich schätze mal, du muss ich
viel ausprobieren und experimentieren bis ich da auf eine brauchbare
Lösung komme...
Oder einen ganz anderen Vorschlag: Mikrofon aus einem alten handy
headset (die sind ziemlich klein) und ein "Klatschschalter" bauen.
Funktioniert natürlich nur in ruhier Umgebung, aber möglicherweise
einfacher und günstiger...
mfg Andreas
FSR (force sensing resistor). Kostet bei Conrad ca. 10,- Euro und ändert
seinen Widerstand von ca. 1 MOhm (ohne Last) auf bis zu 5kOhm (mit
Last). Lässt sich z.B. prima mit Arduino Nano auswerten. Ich mache damit
gerade eine Art "Touchscreen ohne Screen" (Bedienplatte mit
aufgedruckten Schaltflächen) ...
http://www.electrade.com/index.php/drucksensoren.html
@Benedikt S.: Hmm... interessante Idee. Ich hab' nur keine Ahnung wie
die Messwerte aussehen, bzw. welche Charakteristika so ein
auf-den-Boden-Stampfer hat. (Siehe auch meine Frage weiter unten.)
@Andreas B.: Wow! Ist ja wirklich günstig. Danke für die tollen Links!
Eignet sich dieses Sensor-Board für alle Arduinos? (Weitere Frage
unten.)
@Frank E.: Oh - auch sehr interessant! Aber etwas fraglich, ob es hohen
Belastungen (1-2 "Menschenmassen") auf Dauer aushält.
Frage: Also ich weiß ja nicht in welcher Form das
Beschleunigungssensor-Board die Beschleunigungswerte ausgibt (also in
meinem Fall für z.B. die z-Achse), aber ich vermute mal einen
Wertebereich von z.B. 0-255 was einem tatsächlichen Messwertbereich von
z.B. 9.81m/s²±2g entspricht.
Seh ich das so richtig? Um also ein Aufstampfen des Fußes erkennen zu
können, müsste ich schauen, ob ein bestimmter Wert erreicht wird bzw.
eigentlich eine bestimmte Werteänderung erfolgt ist. Diese
"Stampf-Erkennung" wird dann am Arduino-Board durchgeführt - richtig???
(Sorry für die vielen Fragen, aber ich hab' noch keine Ahnung von
Arduino und noch weniger von Beschleunigungssensoren!)
Danke jedenfalls fürs Feedback!
Andreas B. schrieb:> Oder einen ganz anderen Vorschlag: Mikrofon aus einem alten handy> headset (die sind ziemlich klein) und ein "Klatschschalter" bauen.
Jetzt verstehe ich, warum mein Elektrotechnik Lehrer extrem laute
"Stöckelschuhe" trägt.
Aber mal wieder zur Sache, ich denke ein reiner Beschleunigungssensor
wird eher suboptimal sein. Ideal wäre es die Daten zu kombinieren, um
erstens zu erkennen wann der Fuß entsprechend abgebremst wird, dass er
auf dem Boden aufkommt, und um zweitens mit dem Gyroskop die Drehung /
Neigung zu erkennen, um die Auflagefläche (vorne, mitten, hinten)
herausrechnen zu können.
Die Erkennung wird auf dem Arduino ausgeführt. Da musst du also das
entsprechende Programm schreiben. Ich würde so vorgehen, dass ich
erstmal die Sensoren auslesen würde. Wenn das Funktioniert würde ich die
Daten in Echtzeit (per serieller Schnittstelle) an den Computer
übertragen, dort in ein Excel (oder LibreOffice) Sheet laden und
visualisieren. Daraus würde ich dann versuchen die Werte für die
Schritt/Stampferkennung abzuleiten.
Michael schrieb:> @durchgeknallterbastler: Sowas in der Richtung hab ich mir auch schon> überlegt. Ganz ist mir dein Konzept nicht klar (wo/was ist der> Kontaktpunkt?), aber im Wesentlichen reichen zwei Hartmetallplatten mit> einer erhabenen Kontaktfläche und dazwischengeklebter Schaumstoff ja> auch aus. Allerdings finde ich die Lösung mit den> Knackfrosch-Schaltkontakten eleganter. Aber ich schätze mal, du muss ich> viel ausprobieren und experimentieren bis ich da auf eine brauchbare> Lösung komme...
Das Konzept der Platten ist klar, die Reißzwecken dienen dazu den
Schaumstoff zu durchstoßen und den Kontakt herzustellen.
Wenn es nur um Dedektion das der Fuß aufgetreten ist und keine Werte
notwendig sind geht auch einfach ein Trembler, zwei Spiralfedern und
einen Doppelkegel in einem Plastikrohr (Strohalm geht) und oben und
unten eine Metallplatte.
Damit kannst Du dedektieren ob der Fuß gerade nach oben oder unter
bewegt wird (Trägheitssensor).
Was eventuell auch gehen könnte wären Dehnungsmeßstreifen.
Es gibt auch Mikroschalter mit einer Wippe, den am Schuhrand ankleben
oder mit Kabelbinder am Absatz fixieren und einen Stößel mit Führung
anbauen.
Klappt vielleicht auch ohne Stößel direkt Wippe nach unten.
Wenn Du mal Pi mal Daumen die erwarteten Maximalwerte angeben kannst
könnte man eher sagen was besser geeignet ist.
Wenn's nachher in normalen Schuhen massenhaft eingestzt werden soll ist
die Einlegesohle die sinnvollste Variante.
Da kann man z.B. ebenfalls mit Schaumstoff arbeiten und nur zwei Folien
aufkleben und danach direkt die Kapazität vergleichen.
Und auch sehr einfach ist ein Druckball der af einen Drucksensor geht,
Druck < XYZ Fuß nicht aufgesetzt, Ball gedrückt Fuß unten.
Michael schrieb:> @Andreas B.: Wow! Ist ja wirklich günstig. Danke für die tollen Links!> Eignet sich dieses Sensor-Board für alle Arduinos? (Weitere Frage> unten.)
Yein, unterdessen gibt es diverse Arduino kompatible Boards, kaufe dir
ein "Standard" Board mit ATMega328, das dürfte das meist verbreitest
sein.
Von den Boards gibts jede Menge, nur die "Made in Italy" sind die
Originale.
Ich kaufe mir meist kleine, billige aus China:
http://www.aliexpress.com/item/Free-Shipping-Nano-3-0-Controller-Board-Compatible-with-Arduino-Nano-CH340-USB-Driver/2021663360.html
(Ich spende aber schon mal was an die Arduino IDE, die kriegen sicher
nichts ab bei den Boards...)
> Frage: Also ich weiß ja nicht in welcher Form das> Beschleunigungssensor-Board die Beschleunigungswerte ausgibt (also in> meinem Fall für z.B. die z-Achse), aber ich vermute mal einen> Wertebereich von z.B. 0-255 was einem tatsächlichen Messwertbereich von> z.B. 9.81m/s²±2g entspricht.
Nein, 0 - 1024.
Ich habs auch noch nie gemacht. Hier hast du ein Beispiel:
http://playground.arduino.cc/Main/MPU-6050#short> Seh ich das so richtig? Um also ein Aufstampfen des Fußes erkennen zu> können, müsste ich schauen, ob ein bestimmter Wert erreicht wird bzw.> eigentlich eine bestimmte Werteänderung erfolgt ist. Diese> "Stampf-Erkennung" wird dann am Arduino-Board durchgeführt - richtig???
Ja, entweder musst du eine Änderung erkenne, oder ein Maximum.
Programmieren kannst du aber? Sonst solltest du damit erst anfangen ;-)
> (Sorry für die vielen Fragen, aber ich hab' noch keine Ahnung von> Arduino und noch weniger von Beschleunigungssensoren!)
Also wenn ich das machen müsste, würde ich mir sowohl den Arduino als
auch den Beschleunigungssensor kaufen, zusammenhängen (+/- 4 Kabel).
Testprogramm von oben flashen, und dann mal damit rumspielen.
Du hast ja 3 Achsen, je nach Befestigung interessiert dich nur einer
oder zwei Werte (ausser du willst umgeknickte Füsse auch noch auswerten
;-))
Dann siehst du ziemlich schnell ob das passt.
Noch eine andere Testidee:
Hast du ein Android Handy?
Installier dir mal CPU-Z (oder was ähnliches), gehe auf den Tab
"Sensors", und da hast du ziemlich sicher einen "Accelerometer".
Da siehst du wie die Erdanziehung auf die 3 Achsen wirkt...
mfg Andreas
Vielen Dank nochmal an alle für das tolle Feedback! Da waren wirklich
super konstruktive Sachen dabei!
Ich werde es mal wagen und mir ein Arduino Uno +
Beschleunigungssensorboard organisieren und mich während der Lieferdauer
ein bisschen in Arduino einlesen.