Question:
Quels capteurs utiliser pour lire le poids sélectionné de la machine de gym
Leonid Kokhnovych
2018-01-08 13:13:59 UTC
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J'essaie de trouver un ensemble de capteurs (pour créer une solution) pour déterminer combien de blocs de poids un athlète soulève sur l'appareil de musculation comme ceci:

enter image description here

J'ai déjà essayé ces solutions:

  1. Mettez une étiquette RFID sur chaque bloc de poids et placez un lecteur RFID un peu au-dessus du bloc supérieur. L'idée était que lorsque les blocs montent, le lecteur RFID saurait quels blocs ont été levés simplement en comparant le nombre de RFID uniques détectés dans une séquence. Le problème avec une telle approche était que le lecteur RFID sautait certaines des étiquettes RFID (probablement parce que les blocs de poids étaient soulevés trop rapidement pour que le lecteur RFID ne puisse pas suivre).

  2. Fixez le capteur ultra sonique (Sensor_1) ( https://www.sparkfun.com/products/13959) sur le dessus du support de poids de bloc et un autre capteur ultra sonique (Sensor_2) sur le côté comme indiqué sur l'image: enter image description here

Sensor_1 est face vers le bas. Sensor_2 est attaché à un support d'assistance alors qu'il est orienté horizontalement vers le côté du support de poids de bloc. L'idée était que lorsque l'utilisateur commence à soulever les poids, à un moment donné, Sensor_2 détecte un bloc de poids (c'est-à-dire horizontalement à la même hauteur), Sensor_1 se souvient de la distance (Distance_1) par rapport au poids du bloc supérieur. Lorsque Sensor_2 montre qu'il n'y a plus de bloc à la même hauteur, Sensor_1 vérifie à nouveau la distance actuelle (Distance_2) par rapport au bloc supérieur, puis il calcule le nombre de blocs par la formule suivante (Formula_1):

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

Le problème avec une telle approche était que les ultrasons ne mesurent pas la distance au point (comme un rayon), mais il y a une onde avec un angle de 15 degrés à la place et nous avons donc des problèmes avec la réflexion des ondes d'autres objets (poids de bloc stand ou autre)

  1. Nous avons essayé la même approche que le n ° 2, mais avec des capteurs infrarouges ( https://www.pololu.com/product/1137).Il ne donne pas une distance précise car l'erreur de mesure du capteur est parfois supérieure à 5 cm, de sorte que Formula_1 ne donne pas la sortie attendue.De plus, le capteur a une limitation de 25 Hz, donc si vous soulevez les poids rapidement, il sautera des distances> 3,2 cm (80 cm / 25 mesures par seconde).

Le seul moyen qui me reste est de connecter une caméra et d'analyser l'image de sortie sur la couche logicielle ...

S'il vous plaît, faites-moi savoir si vous avez d'autres idées ou si vous voyez une lacune dans les solutions que j'ai spécifiées.Merci!

Est-ce normal que la mesure ne fonctionne que dans un état levé?
Au lieu du lecteur rfid, utilisez des codes QR.Ou des autocollants de code gris et quelques photodétecteurs.
Placez une jauge de contrainte au bas de la pile, lorsque les poids sont soulevés, soustrayez le poids soulevé du poids total.Peasy facile
@DonQuiKong Merci d'avoir demandé.Oui, vous pouvez mesurer uniquement à l'état levé!
Six réponses:
Passerby
2018-01-08 15:39:26 UTC
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3 viennent à l'esprit.

Un encodeur IR comme RoyC l'a mentionné.Peignez le dos ou les côtés des poids en alternant blanc et noir.

Une caméra comme vous l'avez déjà mentionné.OpenCV y remédierait rapidement.Et vous pouvez le faire à distance sans rien toucher sur la machine.

Et la dernière option est un capteur de poids réel.Une cellule de pesée placée sous les poids.Lorsque les poids sélectionnés sont soulevés, la cellule de pesée affichera un changement négatif égal au poids qui a été retiré vers le haut.

Une cellule de pesée configurée comme décrit est une excellente idée.Sont-ils suffisamment robustes pour tolérer des charges transitoires très élevées?
Bien sûr.Si vous les payez.Une webcam ebay dans un magasin à un dollar et un ordinateur plug bon marché (Raspberry pi) sont cependant beaucoup moins chers.Et plus sûr.Ne rien modifier ou introduire quoi que ce soit dans la machine est la meilleure solution.
@RoyC:, vous pouvez obtenir des cellules de pesée évaluées en tonnes.Pensez à ce qui est utilisé pour mesurer le poids des camions.Par exemple: https://www.omega.com/pptst/LCCD.html
Une cellule de charge sur la poulie a indiqué que le "capteur 1" subirait des transitoires beaucoup plus petits que sous la pile entière.les cellules de pesée sont un peu étrangères aux personnes qui n'ont pas beaucoup d'expérience avec elles, mais elles sont très simples et valent bien l'investissement en temps réduit.
@RoyC, J'ai travaillé avec une cellule de pesée capable de gérer des charges transitoires de plus de 30 tonnes (pensez: défaillance de l'attelage de remorque sous charge).Nous avons dû faire vérifier l'étalonnage après tout événement en dehors de la cote de 30 tonnes, mais cela n'a jamais eu de problèmes.
rrz0
2018-01-08 13:47:29 UTC
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Je le regarderais sous un angle différent et essayerais de détecter dans quelle fente la broche métallique est placée.

Cette tâche est plus simple et peut être effectuée de plusieurs manières, par exemple en utilisant des capteurs de proximité ou des micro-interrupteurs.Ceux-ci pourraient être câblés à un micro-contrôleur et ainsi vous pourriez détecter la quantité de blocs de poids soulevés.

Ceci est juste une idée d'une voie à suivre.La conception des circuits serait une autre question.

Ces broches ont généralement une grande poignée, souvent de couleur vive, qui pourrait être captée par une caméra
La plupart des broches utilisées dans les gymnases sont noires pour autant que je me souvienne ...
les miens sont des boutons jaunes avec des broches chromées
RoyC
2018-01-08 15:30:53 UTC
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Placez un petit réflecteur infrarouge sur chaque bloc et disposez-les en ligne verticale.Votre capteur mis en place est un illuminateur IR et un capteur IR directionnel (photodiode ou transistor dans un tube) montés pour s'aligner avec les réflecteurs juste au-dessus du bloc supérieur au repos.Vous devez amplifier la sortie du photodétecteur et régler le seuil de détection de sorte qu'il donne une sortie uniquement pour les réflecteurs.Cela donnera une chaîne d'impulsions que vous pourrez compter pour vous donner le nombre de blocs qui passent.

Cela peut être fait pour fonctionner à des fréquences très élevées donc pas de problème de vitesse.

MaNyYaCk
2018-01-08 18:58:33 UTC
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Petits aimants bon marché sur le bloc de poids et deux capteurs à effet Hall face aux aimants.Le premier capteur doit être un peu au-dessus (l'écart entre les blocs) de la hauteur de l'aimant supérieur et le 2ème exactement face à l'aimant supérieur.Comptez le déclencheur dans le premier pour vérifier combien de poids ont été soulevés.Et lorsque le deuxième capteur se déclenche et que le premier ne l'est pas, les poids sont au repos.

MSalters
2018-01-08 23:46:50 UTC
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En regardant le bras supérieur, je suggère une jauge de contrainte.C'est un composant très simple, que vous pouvez coller directement sur le dessus.

Vous devrez peut-être lisser un peu les valeurs mesurées, car la déformation dépend de la force de flexion de la barre supérieure.Et bien que ce soit exactement la force gravitationnelle en situation stationnaire, lors de l'exercice, les poids accélèrent de haut en bas, vous devez donc utiliser la force moyenne.

Alexander - Reinstate Monica
2018-01-09 01:01:36 UTC
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Je ne suis pas sûr du temps / effort que vous êtes prêt à investir, ni de l'élégance du résultat que vous recherchez, mais voici une approche simple et bon marché, qui revient à créer un commutateur entre chaque paire d'assiettes:

  • Collez les contacts en feuille d'aluminium sur le dessus et le dessous de chaque plaque, à un endroit cohérent de sorte que chaque contact touche celui de la plaque à côté.
  • Connectez le fil inférieur de chaque plaque à un fil commun.
  • Connectez le fil inférieur de chaque plaque à une broche IO numérique distincte.
  • Comptez le nombre de plaques par rapport au nombre de fils connectés au commun.
  • Pour économiser sur les broches IO, vous pouvez même utiliser un encodeur de priorité pour utiliser les broches ceil (log_2 (number_of_plates)) .

En revanche, cela aura l'air insipide, ne pourra dire le poids que pendant qu'il est en mouvement, et cela pourrait casser avec l'utilisation. Mais du bon côté, c'est bon marché, simple, et vous avez probablement déjà toutes les pièces dont vous avez besoin pour obtenir un prototype fonctionnel



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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