Necesito pesar un saco de gatitos

¡Acertijo hipotético aquí, no hay gatitos reales involucrados! -

Por alguna extraña razón, tengo un saco de gatitos, necesito encontrar el peso total de los gatitos y el saco, pero solo puedo usar una báscula de resorte y solo puedo usar mis brazos para sostener la báscula. Mis brazos están inestables y los gatitos se mueven constantemente en el saco, lo que hace que la pantalla de peso en la báscula baile de forma salvaje. Todos los gatitos pesan diferentes pesos y están en constante movimiento. Me pregunto si es posible obtener una lectura muy precisa de la escala, ¿tal vez incorporando algún tipo de acelerómetro? ¡Esto me ha estado desconcertando por algún tiempo!

Mirando hacia adelante a escuchar su entrada.

¿Qué otro equipo está permitido o no permitido aquí? Se permite un acelerómetro, pero ¿una mejor escala no?
Use el filtro de Kalman, aumentado con un modelo de movimiento de gatitos.
Mi respuesta a la pregunta del peso de tu cabeza también se aplica aquí: envía los gatitos al espacio. Eventualmente se asfixiarán y dejarán de retorcerse. Luego tienes una constelación de microsatélites para medir la masa.
La parte sobre los gatitos saltando se resuelve fácilmente, si mide suficientes datos y promedia correctamente. Cómo promediar los datos es otro tema que uno tiene que resolver correctamente. si coloca el acelerómetro en su mano, puede restar fácilmente el efecto del movimiento de su mano.
Esto es similar a pesar un gas, ¿no? Suponga que la presión aplicada al fondo del saco promedia en una escala de tiempo lo suficientemente grande. Creo que es justo suponer que el movimiento es gaussiano y, por lo tanto, un promedio de tiempo es una medida justa para calcular...
¿Por qué no puedes simplemente promediar muchas medidas?
En situaciones como esta, muchos ingenieros usan algo a lo que nos referimos como SWAG Scientific Wild-Ass Guess (eso es salvaje como en el animal, no en la palabrota). Esencialmente, lo que debe hacer es observar la báscula durante un tiempo y luego adivinar lo que cree que está justo por debajo de la masa promedio, multiplíquelo por 1.2 (como un margen de seguridad) y afirme que tiene una alta exactitud y precisión. Funciona alrededor del 99% del tiempo (eso también fue un botín).
No pretendo secuestrar, pero al pensar en esto, un buen análogo sobre las transformadas de Fourier saltó a mi cabeza. La aguja en esa escala está haciendo un golpeteo loco porque es la suma del movimiento de cada gatito. Si cada gatito que aletea es periódico, ¡podría transformar la suma de ellos en gatitos individuales en escalas individuales!

Respuestas (1)

Si asumimos que la resistencia del aire es insignificante, puede promediar todas las medidas: los gatitos saltadores se promediarán hasta épsilon tarde o temprano.

Si también inicia y detiene las mediciones cuando su brazo está en la misma posición y se asegura de que la bolsa no se balancee, el error inducido por el movimiento de su brazo se equilibrará debido a la conservación de energía.

Si la bolsa se balancea, inducirá fuerzas centrípetas en la báscula de resorte (haciendo que la bolsa parezca más pesada de lo que realmente es). Los gatitos tendrán dificultades para inducir esto si la bolsa puede girar libremente desde la báscula.

Su brazo es entonces lo único que puede inducir el movimiento de balanceo. Si pudiera encontrar una manera de estimar el centro de masa de la bolsa + los gatitos, podría medir la cantidad de fuerzas centrípetas y eliminarlas de la medida de la escala. Los filtros Kalman son geniales para esto.

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