Виробництво друкованих плат для відстеження постави для носимих пристроїв IMU та тактильних тренажерів постави

Друкована плата відстеження постави зазвичай є компактним носимим пристроєм із датчиком руху, а не складною платформою для моніторингу здоров'я. Її основними функціями є малопотужний акселерометр/гіроскоп, мікроконтролер або концентратор датчиків, Bluetooth, акумулятор та вібромотор, який забезпечує зворотний зв'язок, коли алгоритм виробника оригінального обладнання виявляє стійкий стан постави. Складність продукту полягає не в кількості компонентів, а в калібруванні та механічній орієнтації. Той самий інерційний модуль може повідомляти про різні рухи, якщо пристрій обертається на одязі, клейкій подушечці або ремінці.

Компанія Highleap Electronics виробляє друковані плати для тренажерів постави, розроблені клієнтами, для носійних пристроїв, що кріпляться на кліпсах, клеяться та мають кріплення на браслетах. Виробничий процес дозволяє перевіряти осі датчиків, Bluetooth, вібрацію та стан живлення, тоді як фактичний алгоритм постави, метод тренування та заяви про здоров'я залишаються у виробника оригінального обладнання (OEM).

Типи пристроїв для відстеження постави та архітектури кріплення

Вироби для контролю постави можна кріпити на верхній частині спини, прикріплювати до одягу, носити як кулон або інтегрувати в браслет. Такий механічний вибір змінює систему координат датчика, тактильне з'єднання, середовище антени та калібрувальне кріплення, тому архітектуру друкованої плати слід визначати разом зі способом кріплення.

• Друкована плата відстеження постави верхньої частини спини з клейкою поверхнею: Невеликий модуль кріпиться безпосередньо до верхньої частини спини та використовує тактильний зворотний зв'язок, коли орієнтація користувача виходить за межі вивченої базової лінії.
• Тренажер для постави PCBA з кліпсою: Кріпиться до одягу; прошивка повинна витримувати більше змін в орієнтації та русі.
• Друкована плата датчика положення намиста або кулона: Використовує силу тяжіння та кут нахилу тулуба з положення висіння або лежачи на грудях.
• Електроніка для корекції постави: Може розподіляти датчики або вібраційні приводи через плечовий/нагрудний ремінь.
• Ергономіка робочого столу, постава, носимий пристрій: Зосереджується на тривалому сидячому положенні та нагадуваннях про додатки, а не на спортивних рухах.
• Суміжні продукти: Трекери руху, реабілітаційні портативні пристрої, датчики активності та розумний одяг мають спільну електроніку IMU, але використовують різні алгоритми та шляхи сертифікації.

Чому в запиті цінової пропозиції слід вказувати спосіб монтажу?

Орієнтація інерційного модуля (ІМУ) друкованої плати, напрямок вібраційного двигуна, середовище розташування антени та калібрувальне кріплення залежать від того, як пристрій розташований на корпусі. «Друкована плата відстеження положення» без контексту монтажу є неповною інженерною інформацією.

6-осьовий IMU, злиття даних датчиків та калібрування орієнтації

IMU (імунологічний модуль) є основним вимірювальним пристроєм. Носимі IMU та сенсорні концентратори з наднизьким енергоспоживанням можуть поєднувати прискорення, кутову швидкість та вбудоване злиття сигналів, але друкована плата все ще повинна зберігати механічну орієнтацію та низький рівень шуму.

• Розміщення ІМУ: Розмістіть датчик поблизу механічно стійкої частини корпусу та подалі від гнучких поверхонь плати, кнопок або потужного тактильного приводу.
• Відображення осей: Орієнтацію X/Y/Z слід позначити на складальному/механічному кресленні та пов'язати з прошивкою.
• Злиття датчиків: Інтегровані інтелектуальні датчики можуть зменшити навантаження на обробку мікроконтролера, але прошивка та конфігурація датчиків повинні точно відповідати MPN. Навколишній контролер може слідувати цьому. друкована плата мікроконтролера практики дизайну та програмування.
• Калібрування: Заводське калібрування нуля/орієнтації повинно використовувати однакове монтажне пристосування та опорну площину для кожного пристрою.
• Механічне напруження: Тонкі платівки або клейкі корпуси не повинні згинати корпус датчика під час використання.

Чи може пристрій для визначення постави використовувати лише акселерометр?

Деякі продукти можуть визначати орієнтацію на основі сили тяжіння за допомогою 3-осьового акселерометра, тоді як інші використовують 6-осьовий IMU для більш повного контексту руху. Виробник друкованих плат повинен створювати та тестувати архітектуру, обрану виробником оригінального обладнання, а не припускати використання одного набору датчиків.

Тактильний зворотний зв'язок, кнопки та проблема механічного з'єднання

Вібромотор — це спосіб, за допомогою якого багато тренажерів для постави взаємодіють з користувачем. Він також стає джерелом перешкод, якщо сидіти поруч із датчиком руху.

• Вибір двигуна: Приводи ERM та LRA мають різні схеми керування, частотну поведінку та механічне кріплення.
• Розділення ІМУ: Тактильний двигун не повинен механічно зміщувати або насичувати датчик під час періодів вимірювання, якщо це навмисно не враховано прошивкою.
• Струм драйвера: Тактильні імпульси можуть створювати провали живлення, якщо акумулятор та локальна розв'язка мають занижений розмір.
• Кнопки/сенсорне керування: До елементів керування калібруванням та живленням має бути легкий доступ без згинання друкованої плати.
• Монтажний клей/кліпса: Механічна частина, яка передає рух від тіла до датчика, повинна бути однаковою протягом усього виробництва.

Підключення додатків Bluetooth та енергозберігаюча архітектура

Тренажери постави зазвичай підключаються до телефону для калібрування, відстеження прогресу та оновлення прошивки. Радіочастотна підсистема простіша порівняно зі смарт-годинником, але розлад антени корпусом і кріпленням все ще має значення.

• БЛЕ: На платі можна використовувати компактний Друкована плата Bluetooth архітектура з антеною, що знаходиться подалі від акумулятора та металевих затискачів.
• Навантаження на кузов: Кріплення на верхній частині спини та грудях може змістити налаштування антени з положення відкритого стенду.
• Робочий цикл з'єднання: Безперервна потокова передача споживає набагато більше енергії, ніж періодична синхронізація; режим прошивки має бути відображений у поточному тестуванні.
• Оновлення мікропрограми: Інструмент для перевірки ємності BLE або тестові електроди повинні бути доступні до остаточного закриття корпусу.
• Сон/неспання: Пробудження, ініційоване рухом, може подовжити термін служби батареї, якщо IMU та MCU залишаються в стані справді низького енергоспоживання.

Мініатюрні друковані плати, батареї та варіанти корпусів, що підходять для носіїв

Пристрої для контролю постави часто навмисно непомітні. Дошка може бути невеликим жорстким модулем, гнучкою стрічкою або жорстко-гнучким вузлом, розподіленим по одягу.

• Компактна жорстка друкована плата: Часто достатньо для клейкого або кліпсованого картриджа з однією батареєю та тактильним двигуном.
• Жорстко-гнучкий: Жорстка гнучка друкована плата корисний для варіантів браслетів або одягу з розподіленими актуаторами або контактами.
• HDI: HDI PCB може бути виправданим для дуже малих конструкцій WLCSP/BGA, але не є необхідним для багатьох простих трекерів положення.
• Батарея: Схему зарядного пристрою/захисту можна перевірити друкована плата керування батареєю вимоги до вибраної комірки.
• Шкіра/піт: Герметизація корпусу та селективність конформне покриття має захищати електроніку, не накопичуючи вологу навколо зарядних контактів.

Збірка друкованої плати, перевірка орієнтації датчиків та програмування

Трекери положення можуть бути електрично простими, але помилка орієнтації може призвести до неправильної роботи виробу. Тому перевірка першого виробу та складання повинна включати не лише якість паяння, а й механічні осі датчиків.

• Збірка друкованої плати: Highleap може забезпечити Складання друкованої плати для IMU, BLE MCU, PMIC, тактильного драйвера та роз'ємів.
• Контрольоване постачання: Датчик MPN, тактильний привід та регулятор повинні дотримуватися джерело компонентів правила, оскільки прошивка може залежати від їхньої поведінки.
• AOI: Зона інтересів (AOI) у друкованій платі (PCBA) може підтвердити орієнтацію, полярність та розташування видимих ​​компонентів IMU.
• Програмування: Прошивка, налаштування калібрування за замовчуванням та ідентифікація пристрою повинні бути пов'язані з версією друкованої плати/специфікації матеріалів.
• Перша стаття про механіку: Перевірте положення затискача/клею, орієнтацію датчика та напрямок вібрації у зібраному корпусі.

Контрольний список функціонального тестування та запиту цінових пропозицій для виробництва друкованих плат з відстеженням положення

Детермінований кріплення кращий, ніж просити оператора зношувати кожну виробничу одиницю. Плату можна розмістити під відомими кутами та перевірити за результатами роботи прошивки.

• Випробування осі IMU: Поверніть плату/зібраний модуль через визначені орієнтації та перевірте реакцію осі.
• Тактильний вихід: Перевірте привід двигуна та струм за відомою командою.
• Bluetooth: Перевірте сполучення, ідентифікацію серійного номера або телеметрію в тестовому режимі.
• Поточний: Вимірюйте активний, тактильний та глибокий стани сну.
• Зарядка: Перевірте вхідний роз'єм/контакт та вимірювання стану батареї.
• FCT: Highleap може реалізувати визначені клієнтом функціональне тестування використовуючи затверджене пристосування.

Highleap може підтримувати супутні продукти, включаючи друковану плату відстеження постави IMU , друковану плату інтелектуального тренажера постави , плати тактильних датчиків постави , друковану плату пристроїв для відстеження постави, що прикріплюються , електроніку для відстеження постави на спині та носимі друковані плати для нагадування про поставу . Основна виробнича відмінність між цими версіями зазвичай полягає в механічній точці опори, яка використовується для орієнтації та калібрування датчика.