FSR-tyyppisten kosketusanturien integrointi tekstiiliin

Abstract

Opinnäytetyön aiheena oli kosketusantureina toimivien, FSR-tyyppisten (force sensing resistor) paineanturien integroiminen tekstiiliin. Opinnäytetyö oli osa tuotekehitysprojektia, jonka tilaajana toimi JAMK Generator. JAMK Generatorilta työryhmä sai apua tuotekehityksessä sekä etenkin liike-idean kehittämisessä. Tuotekehitysprojektin tehtävänä oli suunnitella etenkin juniorijalkapalloilijoille suunnattu ”älysukka”. Älysukka havainnoi pelaajan pallon kosketuksia ja erottaa oikean ja vasemman jalan koske-tukset toisistaan. Älysukka myös havainnoi, mihin kohtaan jalkaa pallon kosketus tapahtuu: sisäsyrjälle, ulkosyrjälle vai jalkapöydälle. Lisäksi sukalla on mahdollista havaita käyttäjän ottamat askeleet suoritteen aikana. Pallon kosketusten havainnointia hyödynnetään pallokontrollin parantamisessa, harjoitusmäärän seurannassa, sekä oikean ja vasemman jalan käytön seurannassa. Sukan havainnoima data lähetetään mikrokontrollerin avulla langattomasti mobiili-sovellukseen. Pallon kosketusten havainnointi toteutettiin integroimalla FSR-tyyppisiä kosketusantureita sukan tekstiiliin. Raportin tietoperustassa esitetään katsaus puettavaan teknologiaan sekä FSR-antureiden toimintaperiaatteeseen, ominaisuuksiin ja tyypillisen kaupallisen FSR-anturin rakenteeseen. Opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia mahdollisuuksia integroida ergonomisesti ja huomaamattomasti erilaisia FSR-anturirakenteita tekstiiliin. Opinnäytetyön tuloksena saaduista eri anturivaihtoehdoista valittiin vaatimusmäärittelyn pohjalta kaksi anturiratkaisua, jotka soveltuvat tekstiili-integraatioon.

The goal of the bachelor’s thesis was to design and develop the structure of a FSR-sensor (force sensing resistor) that is possible to integrate ergonomically into a textile. The bachelor’s thesis was part of a product development project assigned by JAMK Generator. JAMK Generator supported the project group on improving business idea product development. The goal of the whole product development project was to develop a smart sock that is able to detect ball contacts made by a football. Smart socks are used as motivational equipment for young football players. They are also used to increase the user’s ball han-dling skills. Smart socks provide information about the total amount of ball contact made during the practice and also tell the user how much he/she uses right and left foot. The information from a smart sock is transferred into a mobile phone application via Blue-tooth. The smart socks are also able to detect which part of the foot makes the ball contact: inside of the foot, outside of the foot or the instep. The Socks can also detect foot-steps, which is useful information about the total amount of exercise. Detection of steps and ball contacts is implemented with four textile integrated FSR-pressure sensors. The theory part of thesis deals with wearable technology in general. The theory part also describes the structures and features of commercial FSR-pressure sensors. As a result of the thesis, two different possible FSR-sensor structures that are suitable for textile integration were chosen to use.