Domanda:
Quali sensori utilizzare per leggere il peso selezionato della macchina da palestra
Leonid Kokhnovych
2018-01-08 13:13:59 UTC
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Sto cercando di trovare una serie di sensori (per costruire una soluzione) per determinare quanti blocchi di peso un atleta sta sollevando sulla macchina per pesi in questo modo:

enter image description here

Ho già provato queste soluzioni:

  1. Metti il ​​tag RFID su ogni blocco di peso e imposta un lettore RFID un po 'sopra il blocco superiore. L'idea era che quando i blocchi si muovono verso l'alto, il lettore RFID saprebbe quali blocchi sono stati rimossi semplicemente confrontando il numero di RFID univoci rilevati in una sequenza. Il problema con tale approccio era che il lettore RFID saltava alcuni dei tag RFID (probabilmente perché i blocchi di peso venivano sollevati troppo velocemente in modo che il lettore RFID non potesse tenere il passo).

  2. Collega il sensore a ultrasuoni (Sensor_1) ( https://www.sparkfun.com/products/13959) sulla parte superiore del supporto pesi a blocco e un altro sensore a ultrasuoni (Sensor_2) a lato come in foto: enter image description here

Sensor_1 è rivolto verso il basso. Il Sensor_2 è fissato a un supporto di supporto in quanto è rivolto orizzontalmente al lato del supporto pesi blocco. L'idea era che quando l'utente inizia a sollevare i pesi, a un certo punto Sensor_2 rileva un blocco di peso (che è orizzontalmente alla stessa altezza), Sensor_1 ricorda la distanza (Distance_1) dal peso del blocco superiore. Quando Sensor_2 mostra che non ci sono più blocchi alla stessa altezza, Sensor_1 controlla di nuovo la distanza corrente (Distanza_2) dal blocco superiore e quindi calcola il numero di blocchi con la seguente formula (Formula_1):

number_of_blocks = (Distance_1 - Distance_2) / height_of_1_block_weight , dove height_of_1_block_weight = 4 cm, Distance_1 ~ = 115 cm, Distance_2 < 115 cm

Il problema con tale approccio era che gli ultrasuoni non misurano la distanza dal punto (come un raggio), ma c'è invece un'onda con un angolo di 15 gradi e quindi abbiamo problemi con la riflessione dell'onda da altri oggetti (pesi a blocchi stand o altro)

  1. Abbiamo provato lo stesso approccio del n. 2, ma con sensori IR ( https://www.pololu.com/product/1137).Non fornisce una distanza precisa perché l'errore di misurazione del sensore a volte è superiore a 5 cm, quindi la Formula_1 non fornisce l'output previsto.Inoltre, il sensore ha una limitazione di 25 Hz, quindi se sollevi i pesi velocemente, salterà distanze> 3,2 cm (80 cm / 25 misurazioni al secondo).

L'unico modo che vedo è collegare una fotocamera e analizzare l'immagine di output sul livello software ...

Per favore, fammi sapere se hai altre idee o se vedi una lacuna nelle soluzioni che ho specificato.Grazie!

Va bene se la misurazione funziona solo in uno stato elevato?
Invece del lettore rfid, usa i codici QR.Oppure adesivi con codice grigio e alcuni fotorilevatori.
Metti un estensimetro in fondo alla pila, quando i pesi vengono sollevati sottrai il peso sollevato dal peso totale.Vai tranquillo
@DonQuiKong Grazie per avermelo chiesto.Sì, va bene misurare solo in uno stato sollevato!
Sei risposte:
Passerby
2018-01-08 15:39:26 UTC
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3 mi vengono in mente.

Un codificatore IR come menzionato da RoyC.Dipingi il retro o i lati dei pesi alternando bianco e nero.

Una fotocamera come hai già detto.OpenCV lo farebbe rapidamente.E puoi farlo a distanza senza toccare nulla sulla macchina.

E l'ultima opzione è un sensore di peso effettivo.Una cella di carico posta sotto i pesi.Quando i pesi selezionati vengono sollevati, la cella di carico mostrerà una variazione negativa pari al peso rimosso verso l'alto.

Una cella di carico configurata come descritto è un'ottima idea.Sono abbastanza robusti da tollerare carichi transitori molto elevati?
Certo che lo sono.Se paghi per loro.Una webcam ebay da un dollaro e un computer plug economico (Raspberry pi) sono molto più economici però.E più sicuro.Non modificare o introdurre nulla nella macchina è la migliore linea d'azione.
-1
Una cella di carico sulla puleggia indicata come "sensore 1" subirebbe transitori molto più piccoli rispetto a sotto l'intera pila.le celle di carico sono un po 'estranee alle persone che non hanno molta esperienza con loro, ma sono semplicissime e meritano un investimento di tempo ridotto.
@RoyC, Ho lavorato con una cella di carico in grado di gestire carichi transitori fino a 30 tonnellate (pensa: gancio di traino che si guasta sotto carico).Abbiamo dovuto far controllare la calibrazione dopo ogni evento al di fuori della valutazione di 30 tonnellate, ma non ha mai avuto problemi.
rrz0
2018-01-08 13:47:29 UTC
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Lo guarderei da un'angolazione diversa e proverei a rilevare in quale slot è posizionato il perno di metallo.

Questo è un compito più semplice e può essere svolto in diversi modi, ad esempio utilizzando sensori di prossimità o microinterruttori.Questi potrebbero essere collegati a un microcontrollore e quindi potresti rilevare la quantità di blocchi di peso sollevati.

Questa è solo un'idea per una possibile via da seguire.La progettazione di circuiti sarebbe una domanda diversa.

Questi perni hanno tipicamente una grande maniglia, spesso dai colori vivaci, che potrebbe essere raccolta da una fotocamera
La maggior parte dei birilli usati nelle palestre sono neri per quanto ricordo ...
le mie sono manopole gialle con perni cromati
RoyC
2018-01-08 15:30:53 UTC
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Metti un piccolo riflettore a infrarossi su ogni blocco e disponili in linea verticale.La configurazione del sensore è un illuminatore IR e un sensore IR direzionale (fotodiodo o transistor in un tubo) montato per allinearsi con i riflettori appena sopra il blocco superiore a riposo.È necessario amplificare l'uscita dal fotorilevatore e impostare la soglia di rilevamento in modo che fornisca un'uscita solo per i riflettori.Questo darà una catena di impulsi che puoi contare per darti il numero di blocchi che passano.

Questo può essere fatto per funzionare a frequenze molto alte, quindi nessun problema con la velocità.

MaNyYaCk
2018-01-08 18:58:33 UTC
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Piccoli magneti economici sul blocco pesi e due sensori Hall rivolti verso i magneti.Il primo sensore deve essere leggermente al di sopra (lo spazio tra i blocchi) l'altezza del magnete superiore e il secondo deve essere esattamente di fronte al magnete superiore.Count trigger nel primo per verificare quanti pesi sono stati sollevati.E quando il secondo sensore è attivato e il primo no, i pesi sono a riposo.

MSalters
2018-01-08 23:46:50 UTC
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Guardando il braccio superiore, suggerirei un estensimetro.È un componente molto semplice, che puoi incollare direttamente sopra.

Potrebbe essere necessario uniformare un po 'i valori misurati, poiché la deformazione dipende dalla forza che piega la barra superiore.E sebbene questa sia esattamente la forza gravitazionale in una situazione stazionaria, quando eserciti i pesi accelerano su e giù, quindi devi usare la forza media.

Alexander - Reinstate Monica
2018-01-09 01:01:36 UTC
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Non sono sicuro del tipo di tempo / impegno che sei disposto a investire in questo, o di quanto sia elegante il risultato che stai cercando, ma ecco un approccio semplice ed economico, che equivale a creare un interruttore tra ogni coppia di piatti .:

  • Fissare i contatti con foglio di alluminio sulla parte superiore e inferiore di ciascuna piastra, in una posizione coerente in modo che ogni contatto tocchi quello della piastra accanto ad essa.
  • Collega il filo inferiore di ciascuna piastra a un filo comune.
  • Collega il filo inferiore di ciascuna piastra a un pin IO digitale separato.
  • Conta quante piastre ci sono in base al numero di fili collegati al comune.
  • Per salvare sui pin IO, potresti anche utilizzare un codificatore prioritario per utilizzare i pin ceil (log_2 (number_of_plates)) .

Sul lato negativo, questo sembrerà strano, sarà in grado di rilevare il peso solo mentre è in movimento e potrebbe rompersi con l'uso. Ma il lato positivo è che è economico, semplice e probabilmente hai già tutte le parti necessarie per ottenere un prototipo funzionante



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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