Измерение реакции и скорости удара

Скажите, на сколько эффективно можно решить задачу представленную в ТЗ. И какие для этого необходимо приобрести детали.

 

В ТЗ не указано самое важное - какая погрешность измерения допустима?

 

Погрешность чего? Если речь идет о скорости реакции то важно наиболее точное значение. Если о точности то желательно попадать в цель размером примерно 10х10 см +- 2-3 см. Если про силу удара, то здесь особой точности не нужно. Главное определить что удар был пусть это будет какое-то свое условное значение. Если можно будет настраивать силу с которой должен бить спортсмен будет замечательно.

 

Так, ладно, попробую сказать по-другому - если вам надо измерять скорость реакции с погрешностью до 1 мкс, то с ардуиной могут быть проблемы, так как я не уверен, что она позволит делать такие точные замеры. Хотя, многое зависит от программной части устройства.
Насчет самого датчика - есть как минимум 2 варианта. Первый (и самый простой) - принцип клавиатуры, т.е. у вас будет мишень, внутри которой что-то вроде кнопки, которая будет замыкаться от удара. Очевидный минус - силу удара вы не сможете замерить. Но зато можно подобрать минимальное значение для срабатывания кнопки путем добавления в сборку пружин.
Второй вариант интереснее - надо использовать тензодатчики.
Соответственно, вам понадобится сама плата, от разрядности АЦП которой будет зависеть точность измерения силы удара, тензодатчик или некое подобие кнопки ну и всякая мелочевка. Возможно, я конечно ошибаюсь, но задача не очень сложная.

 

Точность микросекунд точно не нужна, думаю сойдет даже погрешность 5-10 миллисекунд. Спасибо за ответы. Если не сложно можно указать какие датчики для начала приобрести в принципе что бы начать пробовать создавать данный проект. Скажу сразу что о системе Ардуино узнал только 3 дня назад. Соответственно ничего себе еще не приобретал.

 

Мишеней несколько? Бить спорцмен должен в любую или команды как то различаются? Сигнал раздается внезапно или на раз-два-три? Если внезапно то какой разброс периода срабатывания (5сек? 30?).

Думаю, что в качестве датчиков можно использовать хоть концевики встроенные в толщу мишени. На таком принципе делали "мягкую комнату" в квсеструме - надо было нажать или ударить по нескольким определенным квадратам из которых состоит стена. В качесте передающего устройства трансмиттер 433МГц и небольшой МК чтобы этим всем управлять, например Attiny85. В качестве головного устройства например Atmega8, индикатор на 4 разряда (для вывода времени реакции), пищалка для подачи звукогово сигнала и/или несколько светодиодов для зрительного. Еще ресивер для приема информации от датчиков. Это я описал минимальную конфигурацию, при желании можно накрутить всего побольше, но работать будет и так.

 

Мишень будет одна из указанных в ТЗ, в зависимости о типа задания. Но в любом случае сразу в три мишени бить не надо будет. По сигналу который будет либо внезапный либо постоянный необходимо будет ударить. Интервал сигнала будет варьироваться от 1-15 сек.

Что такое концевик?
Где его взять?
Какой трансмитер, как он выглядит и где его взять?
Какой ресивер и где его взять?
Как это все запрограмировать?

Еще вопрос как можно решить проблему точности попадания. Ведь в мишень можно ударить чем угодно коленом, голенью, головой, или случайно задеть о что нибудь. И будет типа удар зарегистрирован. А надо что бы на ударных поверхностях рук и ног было что то типа полимерных или обычных магнитов которые будут создавать магнитное поле после чего датчик будет понимать что до него коснулись тем, чем надо. Это вопрос принципиальный для меня. Про полимерные магниты или обычные это я думаю так, точно не знаю может быть можно решить эту задачу как то по другому (имею ввиду точность попадания тем чем нужно туда куда нужно).

Вот видео что примерно необходимо

У них в руках носки которые надеваются на ноги в этих носках стоят магниты не знаю какие но вроде не полимерные. Касание этими носками шлема приводит к появлению ответной реакции в программе. Сверху в шлеме вставлен трансмитер который по воздуху передает сигнал на устройство подключенное к компу. И суть вся в том что только касание этим носком засчитывается.

В принципе все это уже изобретено http://www.daedo.com/taekwondo/e-equipment но стоит просто очень много тысяч рублей даже по старому курсу доллара это было не доступно а сегодня так вообще.

Хотелось бы сделать что нибудь свое более доступное.

 

Плоский неодимовый магнит вшивается в носок или бандаж который крепится на ноге. В качестве датчика геркон. Ресивер и трансмиттер это передатчик и приемник, продаются в радиомагазинах, есть и у Амперки, есть у любого ардуинщика. Остальное тоже есть. Суммарная стоимость пока не известна, но не много тысяч рублей точно. Насчет собрать и запрограммировать, вы хотите сами все сделать?

 

геркон в качестве датчика долго не протянет

 

Что с ним сделается то? Не по самому же геркону пинать будут. Как вариант - датчик холла.

 

Да хочу сам, но понимаю что мало что понимаю, буду благодарен если подскажите где и куда копать.

 

А что на счет условной силы удары. Ее конечно мерить нет особого смылса, но все таки что касаться мишеней хотелось бы настраивать усилие с которым должен быть удар. Не хотелось бы оценивать любые мазки. Если посмотреть на видео с жилетами, то там видно что не все удары оцениваются а только те которые точные и достаточной силы.

 

Вариант, но тоже не айс. Если чиркнешь он сработает. А как я понимаю нужна именно концентрация в одну точку.

 

Вычисление силы удара самодельными датчиками это тема отдельного исследования. Варианты есть, но надо думать. Сама же схема обмена данными не сложная.

 

Да, площадь удара будет ограничена

 

Это я понимаю что силу не померить. Акселерометр может подойти или вибро датчик.

 

нужно думать в сторону тензорных датчиков

 

для тензо датчиков как я понял платформа нужна на которую давление будет. В мишень впихнуть трудно будет какуюто платформу.

 

Вибродатчик зарегистрирует удар, но не гарантия, что чем сильнее удар тем сильнее будет вибрация. Уж в килограммах (или тоннах) точно не покажет. Если настроить, то на сам факт что удар был и не слабее заданного. А это либо на деформацию мишени, либо...

 

Забыл спросить, мишени будут на живых людях или сами по себе? На видео пример устройств которые регистрируют удар в процессе борьбы, вероятно, для подсчета очков - кто кому больше навешал люлей. У вас, я так понимаю, задача немного другая?