Smart Textiles: Reaktive Voodoo-Puppen

REZEPT

Smart Textiles Reaktive Voodoo-Puppen Kurzbeschreibung Ziel ist es, Kinder spielerisch an Elektrotechnik heranzuführen, neue digitale Kenntnisse zu vermitteln und auf das Programmieren neugierig zu machen: Schülerinnen und Schüler experimentieren mit leitendem Garn und textilen Sensoren. So erwecken sie Voodoo-Puppen zum Leben und sammeln erste Erfahrungen im Bereich der „Smart Textiles“ – interaktiven Kleidungsstücken oder textilen Gegenständen, die elektronische Elemente und/oder einen Mikro-

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REZEPT

Smart Textiles Reaktive Voodoo-Puppen Kurzbeschreibung Ziel ist es, Kinder spielerisch an Elektrotechnik heranzuführen, neue digitale Kenntnisse zu vermitteln und auf das Programmieren neugierig zu machen: Schülerinnen und Schüler experimentieren mit leitendem Garn und textilen Sensoren. So erwecken sie Voodoo-Puppen zum Leben und sammeln erste Erfahrungen im Bereich der „Smart Textiles“ – interaktiven Kleidungsstücken oder textilen Gegenständen, die elektronische Elemente und/oder einen Mikrocontroller enthalten. Der Workshop ist ein Format des Design Research Labs der Universität der Künste Berlin.

Für Kinder ab 8 Jahren ohne technische Vorkenntnisse

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BENÖTIGTE MATERIALIEN

Artikel

Anzahl

Kommentare

Filz in 1mm Stärke

je nach Teilnehmeranzahl und Größe der Puppen

alternativ können natürlich auch Stoffreste verwendet werden

Nähutensilien

Ein Set pro TeilnehmerIn bzw. pro 2er-Gruppe

Nähnadeln, Stick-/Wollnadeln, Nähgarn, Stickgarn, Stecknadeln, Scheren, ggf. Einfäder usw.

Materialien zur Dekoration Füllstoff

z.B. Perlen, Wolle, Federn, Strass, Knöpfe usw.

Menge je nach Größe der Puppen

Leitfähiger Stoff

z.B. Füllwate Erhältlich z.B. bei TinkerSoup oder noDNA

Lötzubehör

bei solch kurzen Workshops im Rahmen der Vorbereitung benutzen, ansonsten eventuell eine Lötstation für zwei bis vier Teinehmer

Lötkolben, Lötzinn, ggf. Lötfett, Schrumpfschlauch, biegsame Litze, dritte Hand, Abisolierzange

LEDs

mindestens zwei je Puppe

LEDs sollten nicht über 3,5V benötigen

Voice-Recorder für Grußkarten

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Erhältlich z. B. bei Conrad oder Voelkner

ANFORDERUNGEN AN DEN VERANSTALTUNGSRAUM Unverzichtbar sind ein Beamer sowie Arbeitsplätze an Tischen. Ist genügend Zeit, können die Vorbereitungen auch mit den Teilnehmenden zusammen durchgeführt werden – achten Sie darauf, dass es im Raum genügend Steckdosen für die Lötkolben gibt.

VORBEREITUNGEN Um Zeit zu sparen, können Sie das Innenleben der Voodoo-Puppen vorbereiten.

Dazu wird das Grußkartenmodul vorab „gehackt“ bzw. modifiziert. Die Vorbereitung beinhaltet einige Schritte, die im Folgenden erklärt werden. Ist man geübt im Umgang mit dem Lötkolben, schafft man ein fertiges „Innenleben“ (inkl. Löten, Stoff zurecht schneiden usw.) in etwa 15 Minuten.

Test des Moduls Entfernen Sie das Plastikstück unter der Batterie, um das Grußkartenmodul testen zu können. Solange Sie den Aufnahmeschalter gedrückt halten, können Sie einen Sound aufnehmen (bei diesem Modell max. 10 Sekunden lang). Betätigen Sie den Faltmechanismus, wird er abgespielt.

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Die Modifizierung des Grußkartenmoduls Entfernen Sie die Plastikfolie des Klappmechanismus und bei dieser Gelegenheit auch das Papier auf dem dieser und das Modul kleben. Ziehen Sie den Lautsprecher und das Modul vorsichtig ab.

Der Abspielschalter Das „Ärmchen“, das auf der äußeren Kontaktfläche aufliegt, mit einer Zange oder einer Schere so kürzen, dass keine Verbindung mehr besteht. An beide Kontaktflächen Litzen anlöten und deren Enden ebenfalls etwa 1-2cm abisolieren und „zwirbeln“.

Der Aufnahmeschalter Den Folienschalter an den gelben Kabeln mit Hilfe einer Zange oder einer Schere abtrennen. Die Kabel werden durch angelötete Litzen etwas verlängert. Die Enden der Litzen werden etwa 1-2cm abisoliert und „gezwirbelt“.

Der LED-Schalter An die beiden Kontakte der Batterien zwei Litzen löten. Die LEDs so verbinden wie in der Grafik „LEDs - Detail“ dargestellt.

Aufnahmeschalter

Abspielschalter

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-

+

-

+

LED-Schalter

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Führt zum Modul

+ +

-

Skizze dargetellt anlöten

Verbindungslitzen wie in der

3 Litzen an die „Beinchen“ löten,

Führt zum textilen Sensor

2 „Beinchen“ kürzen

-

1 Bei beiden LEDs Plus und Minus identifizieren - Zu erkennen an den unterschiedlich langen „Beinchen“ und den „Wimpeln“ im Inneren des Plastikgehäuses.

LEDs Detail LEDs Detail

Die textilen Schalter Für alle drei Schalter ist nun je ein Paar Litzen vorbereitet, welches großzügig abisoliert wurde. Wie in der Grafik „Textile Sensoren - Detail“ in einzelnen Schritten visualisiert, werden diese „gezwirbelten“ Enden nun durch kleine, in die leitenden Stoffstücke hineingeschnittenen Löcher (ca. 2mm Durchmesser) geführt und nochmals verdreht, so dass die Litzen daran halten. Wichtig ist, dass die beiden abisolierten Enden der beiden Litzen sich nicht berühren, sondern durch das Stück Stoff dazwischen voneinander getrennt werden. Dieses nicht leitende Stück Stoff besteht idealerweise aus nicht zu dünnem Material, z. B. aus Bastelfilz. Die Stofffläche sollte so groß sein, dass ein 0,5-1cm breiter Überstand entsteht.

Diese textilen Sensoren ersetzen die „normalen“ Schalter des Grußkartenmoduls und werden beim Basteln der Voodoo-Puppen in die Innenseiten der Puppen genäht. Sticht man nach Fertigstellung der Puppe von außen durch den Stoff (und damit auch durch den textilen Sensor), wird durch die aus Metall bestehende Stecknadel der Stromkreis geschlossen. Wie groß die textilen Schalter sind, können Sie selbst entscheiden. Je größer die textilen Schalter, desto größer die „Aktionsfläche“ der Stecknadel.

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4 Die drei Stoffebenen mit groben Stichen zusammennähen

1 „Zwirbeln“

Textile Sensoren Detail Detail 2 Verbindung mit leitenden Stoffstücken durch „Verzwirbeln“

5 Der fertige textile Sensor

3 Nicht leitenden Stoff dazwischen platzieren

Hinweise zum modifizierten Grußkartenmodul Alle Lötstellen zwischen Kabel und Litze können durch Schrumpfschlauch gesichert werden. So lassen sich etwaige Kurzschlüsse verhindern.

Nachdem alle Lötarbeiten am Modul selbst abgeschlossen wurden, können die Lötstellen am Modul zur Sicherung der Kontakte mit Heißkleber „versiegelt“ werden. So wird verhindert, dass ein versehentliches Zerren an den Kabeln und Sensoren beim Basteln die Kontakte zerstört.

Platzierung der Elemente In der Grafik werden Beispiele zur Platzierung der Elemente sowie Tipps zur Fixierung und Markierung gegeben. Möglich sind allerdings zahlreiche Abwandlungen, der Fantasie sind keine Grenzen gesetzt. Dies gilt vor allem bei der Gestaltung des Körpers der Voodoo-Puppe.

Bild oben Die textilen Sensoren, die in der Größe variabel sind, können frei platziert werden.

Sie sollten an der Innenseite der Voodoo-Puppe angenäht werden, damit sie nicht verrutschen können. Besonders achtsam muss bei den LEDs vorgegangen werden, da sie sonst leicht nach außen oder ins Innere fallen können.

Bild unten Es ist hilfreich, die textilen Sensoren von außen zu markieren, so dass klar ist, welche Stellen der Voodoo-Puppe reaktiv sind.

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ABLAUFPLAN Block

Ziel

Inhalt

Kurze Vorstellung

Kennenlernen

Die Teilnehmenden und die Workshop-Veranstalter stellen sich kurz vor

5

Fragen an die Teilnehmenden

Miteinbeziehen

Was sind Voodoopuppen?

3

Slides Teil I

Input geben

Woher kommen VoodooPuppen?

2

Fragen an die Teilnehmenden

Miteinbeziehen

Was beschäftigt/nervt euch?

Slides Teil II

Input geben

(Keine Lebewesen, eher Beispiele aus dem Alltag) Elektronik: Habt ihr das Thema bereits im Unterricht behandelt?

Elektronik ist vielseitig und nicht unbedingt kompliziert.

Ihr könnt das auch!

Ein Grußkartenmodul dient als Grundlage.

Wie wurde das Modul für die Puppe verändert?

Warum funktioniert das Durchstechen mit einer Nadel als Schalter?

Was sind die Schritte zur fertigen reaktiven Voodoo-Puppe?

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Kommentare

Min

Sammeln der Themen, z. B. an der Tafel

5

Erhältlich z.B. bei TinkerSoup oder noDNA

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Block

Ziel

Inhalt

Kommentare

Gruppenbildung

Gruppenbildung

Wer möchte in Zweiergruppen zusammen arbeiten?

Es muss nicht zwangsweise nur ein Thema bearbeitet werden, es können auch zwei kombiniert werden, z. B. über Aufteilung der Puppe in Vor- und Rückseite

Welches “Nerv-Thema” wollt ihr bearbeiten?

Slides Teil I

Input geben

Überlegt euch im Team, welches “Nerv-Thema” ihr bearbeiten wollt.

Min 5

2

Wie kann eine Puppe aussehen, die diesem Thema gewidmet ist?

Was könnte sie sagen, bzw. was kann sie für ein Geräusch von sich geben?

Begleiten des VoodooPuppenBastelns

Unterstützung

Nach Ausgabe der vorbereiteten Module kann angefangen werden.

Je nach Fähigkeiten und Erfahrung der Teilnehmenden muss Hilfestellung z. B. bei der Erstellung eines einfachen Schnittmusters geleistet werden.

Des Weiteren können Schwierigkeiten beim Nähen auftreten.

Die LEDs müssen als Augen fixiert werden, so dass sie nicht durch die Löcher nach außen oder innen fallen.

Das Schema des Aufbaus kann über den Beamer an die Wand projiziert bleiben.

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Die Bastelmaterialien können auf extra Tischen ausgelegt werden.

Gearbeitet werden kann an zwei zusammen-geschoben Tischen, so dass...

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Block

Ziel

Inhalt

Kommentare

Min

... zwei Gruppen gemeinsam sitzen und sich ggf. gegenseitig helfen können.

Präsentation der VoodooPuppen

Vorstellung der Ergebnisse

Was für ein “NervThema” war euer Ausgangspunkt?

Was “kann” die Puppe?

(Vorzeigen) Hat sie einen Namen?

Wie findet ihr die Puppe?

Abschluss

Ausblick und Feedback

Was sollte die VoodooPuppe noch können?

Was würdet ihr anders machen, wenn ihr eine Weitere bauen würdet?

Wie hat es euch gefallen eine VoodooPuppe zu bauen?

Wie war es, die Elektronik selbst einzubauen und über die Funktionen zu entscheiden?

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Es bietet sich an, die Ergebnisse mit Videoaufnahmen zu dokumentieren.

je 2

Kann bei Zeitmangel statt mit allen nacheinander auch parallel zum Basteln stattfinden.

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ERWEITERUNGSMÖGLICHKEITEN Interaktion Während der Konzeption des Workshops wurden von uns auch andere Interaktionsmöglichkeiten getestet. So ist es zum Beispiel möglich, die Schalter durch Zerren, Drücken usw. auszulösen. Dies ist vor allem beim Ansteuern der LEDAugen interessant, da hier ein analoger Input möglich ist (d. h. die Augen können unterschiedlich stark leuchten).

Verwendung spezifischer Elemente Es ist möglich, einen Mikrocontroller statt eines Grußkartenmodul-Hacks zu nutzen.

Das Arduino Lilypad ist z. B. besonders gut geeignet, da es speziell für Projekte mit „Smart Textiles” konzipiert wurde. Kabel können durch leitfähige Garne ersetzt werden, so dass die Verbindungen durch das Annähen an die Kontaktstellen des Mikrocontrollers hergestellt werden und weitestgehend „weiche Elektronik” entsteht. Für das Lilypad gibt es verschiedenste Bauelemente, wie z. B. LEDs, Vibrationsmotoren und Lautsprecher.

DOWNLOAD Alle Informationsmaterialien und Grafiken stehen auch zum Download zur Verfügung: bit.ly/1yjOzkK

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