¿Idea/solución para construir un objetivo para detectar la precisión del dardo nerf?

Estoy haciendo algunas modificaciones a una pistola nerf, y ya hice pruebas de velocidad/FPS con un cronógrafo que construí, y la próxima prueba son las modificaciones que se pueden hacer para aumentar la precisión. Estoy tratando de construir un objetivo que detecte la posición x/y de un dardo cuando golpea un objetivo o rompe un avión. Tengo algunas ideas, pero estoy tratando de mantenerlo lo más simple posible.

Una idea involucraba una rejilla de malla de cables, y cuando el dardo golpea la rejilla, haría que los cables completaran un circuito. El problema es que hay muchos cables (para obtener cualquier tipo de lectura precisa), muchos puntos de falla (cables que se tocan accidentalmente) y lo que suena como un gran dolor en el trasero.

Otra idea fue una matriz de sensores y LED IR. El problema es que tengo que instalar una cantidad absurda de receptores IR y escribir una función para determinar qué sensores fueron bloqueados por un dardo. Suena complicado y como mucho trabajo.

¿Hay algún sensor que reaccione a la luz (IR, láser, visible, lo que sea) que sea como una tira y proporcione un resultado analógico dependiendo de qué sección esté iluminada o no? ¿O un sensor que usa un láser giratorio que puede detectar su posición/ángulo cuando el láser rebota en algo?

¿O estoy haciendo esto mucho más difícil de lo que debe ser, y hay una solución más fácil que la que se me ocurre? Quiero disparar un dardo hacia oa través de un objetivo y obtener una lectura de coordenadas x/y en él. Me gustaría que fuera moderadamente preciso (¿resolución de 1/4" o 1/2"?). Mejor también es genial.

Probablemente podría inspirarse en un dispositivo llamado "falcoeye". Youtube. Puede destrozar algunas impresoras para duplicarlas.
creo que una medición de video es la solución más fácil, aunque hay que procesar manualmente los resultados
Consideré usar un Pi con una cámara, capturar la imagen y procesarla, pero eso es una cantidad de trabajo absurda. Me pregunto si es posible piratear un escáner de código de barras: básicamente hacen rebotar un láser de un lado a otro y miden la luz reflejada. El único problema sería saber en qué parte del 'barrido' está el láser cuando el rayo se refleja. Echaré un vistazo a lo de falcoeye, gracias.
Algunos kits de batería digital utilizan tres sensores piezoeléctricos colocados en los bordes de la piel de una batería. Al medir el tiempo de retraso entre el 'golpe' que llega a cada sensor, puede triangular dónde ocurrió el impacto en el tambor.
¿problema x/y con la posición x/y? - ¿Quieres detectar la precisión, o quieres detectar dónde golpea el dardo? Este último no es un requisito necesario para el primero. En otras palabras: puede ser más fácil medir la distancia entre la diana y el dardo que medir la posición absoluta del dardo. Su pregunta es algo ambigua en cuanto a cuál es su objetivo real, por lo que sospecho que no está perfectamente bien definido.

Respuestas (4)

Un panel táctil resistivo transparente flexible podría ser la respuesta a su problema de diseño. Este tipo de panel podría hacer frente a la fuerza de impacto del dardo y le dará una lectura a partir de la cual podrá calcular la posición XY del punto de contacto.

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Los paneles táctiles resistivos son sensores analógicos de 4 hilos que deben interconectarse a través de circuitos que incluyen ADC, relojes y controladores de propósito especial. Sin embargo, este circuito está disponible comercialmente como placas de conexión, no demasiado caras, y algunas de ellas vienen con una interfaz USB para mayor comodidad.

El principal desafío podría ser encontrar un panel con el tamaño requerido por su aplicación, pero también a un precio razonable. ¡Solo usted conoce las limitaciones de su presupuesto!

Como ejemplo: panel de 17 pulgadas con controlador .

Considerándolo, el problema es que el precio es un poco más alto de lo que me gustaría y preferiría no tener que ordenar desde China (Alibaba). Si puedo encontrar una opción barata en los Estados Unidos, puedo intentarlo. Es, con diferencia, la solución más sencilla.

Podrías hacer esto bastante fácilmente con una computadora y una cámara web.

Configure la cámara web para que se enfoque en el objetivo de modo que llene la imagen y tenga un software para comparar una imagen de antes y después para identificar la posición de los proyectiles.

Con una cámara decente, debería poder medir con una precisión mucho mayor que 1,4 pulgadas.

Lo último sería configurar un sistema para disparar el obturador de la cámara cuando el proyectil cruza un plano justo en frente del objetivo pero antes de que lo golpee. Eso eliminará cualquier efecto de rebote/desviación del impacto.

Con unas pocas cámaras y un software 3D, se podría recrear completamente el camino en 3D de cada toma.
El problema es la codificación de la parte de procesamiento de imágenes. Es mucho más fácil tomar lecturas del sensor que hacer ese tipo de procesamiento de imágenes. Bueno, al menos para mí, que no sé mucho sobre procesamiento de imágenes.
@InfernusDoleo en realidad no es tan difícil. Si la imagen de antes y después están juntas en el tiempo, termina siendo una simple sustracción de píxeles, una pequeña integración para eliminar las manchas y luego encontrar el centro de un pico.
@InfernusDoleo, continuación: Es básicamente el mismo método que se usa para disparar una cámara para tomar un video cuando detecta movimiento.

¿Qué tal una hoja de algo con micrófonos o acelerómetros en varios lugares alrededor de la periferia, y medir el tiempo relativo de llegada del impulso de colisión?

Esta no es una idea original, recuerdo haber leído un artículo en alguna parte, tal vez en hackaday.

En un extremo más rudimentario, pusimos un acelerómetro en una placa de prueba, lo colgamos de un cable de alimentación de CC y usamos la placa de prueba como objetivo de pistola nerf en un proyecto de hackatón, pero ese fue solo un punto de detección único.

Podría usar un sensor de distancia conectado a un servo que barre un avión. Usar varios de ellos aumentaría la precisión al promediar las distancias. Usa el ángulo del servo y la distancia reportada por el sensor para calcular la posición en el plano por el que pasa el dardo. Este sería un proyecto simple de Arduino.

Los dos problemas son la precisión requerida y la posibilidad de no "ver" el dardo. El uso de múltiples servos rápidos con sensores LIDAR ayudaría con ambos problemas. Aunque no son baratos. Aquí hay un LIDAR más nuevo de sparkfun https://www.sparkfun.com/products/14032 La precisión es de +/- 2,5 cm a distancias superiores a 1 m, por lo que querrá mantenerla por debajo de 1 m. También encontré un servo rápido de hobbyking, clasificado en 0.08s/60° sin carga. Ya calculaste la velocidad del dardo a cierta distancia del arma, entonces, dada la longitud del dardo, ¿romperá el avión durante al menos 1/10 de segundo? Si no, simplemente agregue otro sensor barriendo en la dirección opuesta.

Me imagino un marco de madera simple, tal vez un cuadrado de 16 "con un servo/sensores de distancia conectados en las esquinas opuestas.

Buena idea: lo he considerado, pero no sabía que había servos que pudieran moverse tan rápido (estoy acostumbrado a los de pasatiempo para autos RC que no son demasiado rápidos). Puedo darle una oportunidad. Adafruit tiene un micro-lidar súper barato que parece bastante preciso.
Mientras tanto, pedí un escáner de código de barras láser barato de Amazon y lo voy a desarmar para ver si puedo usarlo. Los escáneres de códigos de barras láser leen claro/oscuro a medida que el láser barre. Si puedo interceptar eso (o simplemente acceder directamente al sensor), puedo hacer una franja oscura, con bloques blancos a los lados. Puedo registrar el tiempo que se tarda en hacer 1 barrido. Si detecta algo en un tiempo más corto, es el dardo y, según el tiempo, puedo calcular el ángulo. Al usar dos (X e Y), debería poder obtener una coordenada X / Y precisa. Si no funciona, puedo probar el lidar/servo, aunque solo sea para aprender algo nuevo.
Acabo de hacer los cálculos. La velocidad inicial del dardo es de 85 FPS. El dardo mide 3" de largo. Si mis cálculos son correctos, solo estaría cruzando un plano determinado durante 0,003 segundos. Ouch. ¡Espero que el láser funcione!
Eso es lo que obtuve 0.0029 segundos. Contaba con que el área objetivo estuviera a cierta distancia, digamos al menos 10 pies, lejos de la boca del cañón. Un dardo de espuma se ralentizará muy rápidamente. Simplemente siga aumentando la distancia entre el arma y el objetivo hasta que obtenga lecturas. Aunque, para sus propósitos, querrá tomar la lectura bastante cerca de la boca y antes de que los dardos comiencen a verse realmente afectados por factores externos, incluidas las diferencias en los dardos.
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