Estoy tratando de encontrar un conjunto de sensores (para construir una solución) para determinar cuántos bloques de peso está levantando un atleta en la máquina de pesas de esta manera:
Ya probé estas soluciones:
Coloque una etiqueta RFID en cada bloque de pesas y coloque un lector RFID un poco por encima del bloque superior. La idea era que cuando los bloques subieran, el lector de RFID sabría qué bloques se levantaron simplemente comparando cuántos RFID únicos se detectaron en una secuencia. El problema con este enfoque era que el lector RFID se saltaba algunas de las etiquetas RFID (probablemente porque los bloques de peso se levantaron demasiado rápido para que el lector RFID no pudiera seguir el ritmo).
Conecte el sensor ultrasónico (Sensor_1) ( https://www.sparkfun.com/products/13959 ) en la parte superior del soporte de pesas de bloque y otro sensor ultrasónico (Sensor_2) en el costado como se muestra en la imagen:
Sensor_1 está hacia abajo. Sensor_2 está conectado a un soporte de ayuda que mira horizontalmente al lado del soporte de pesas de bloque. La idea era que cuando el usuario comienza a levantar las pesas, en algún momento el Sensor_2 detecta un bloque de pesas (que está horizontalmente a la misma altura), el Sensor_1 recuerda la distancia (Distancia_1) al peso del bloque superior. Cuando Sensor_2 muestra que ya no hay ningún bloque a la misma altura, Sensor_1 verifica la distancia actual (Distance_2) al bloque superior nuevamente y luego calcula el número de bloques con la siguiente fórmula (Fórmula_1):
número_de_bloques = (Distancia_1 - Distancia_2) / altura_de_1_peso_de_bloque , donde altura_de_1_peso_de_bloque = 4 cm, Distancia_1 ~= 115 cm, Distancia_2 < 115 cm
El problema con este enfoque era que el ultrasonido no mide la distancia al punto (como un rayo), sino que hay una onda con un ángulo de 15 grados y, por lo tanto, tenemos problemas con el reflejo de la onda de otros objetos (soporte de pesas de bloque u otros). cosa)
La única forma que veo es conectar una cámara y analizar la imagen de salida en la capa de software...
Por favor, avíseme si tiene alguna otra idea o si ve una brecha en las soluciones que especifiqué. ¡Gracias!
3 vienen a la mente.
Un codificador IR como mencionó RoyC. Pinte la parte trasera o los lados de las pesas alternando blanco y negro.
Una cámara como ya mencionaste. OpenCV haría un trabajo rápido de esto. Y puedes hacerlo a distancia sin tocar nada en la máquina.
Y la última opción es un sensor de peso real. Una celda de carga colocada debajo de las pesas. Cuando se levantan los pesos seleccionados, la celda de carga mostrará un cambio negativo igual al peso que se eliminó hacia arriba.
Lo miraría desde un ángulo diferente y trataría de detectar en qué ranura se coloca el pasador de metal.
Esta es una tarea más fácil y se puede hacer de varias maneras, como usar sensores de proximidad o microinterruptores. Estos podrían conectarse a un microcontrolador y, por lo tanto, podría detectar la cantidad de bloques de peso levantados.
Esto es solo una idea para un posible camino a seguir. El diseño de circuitos sería una cuestión diferente.
Coloque un pequeño reflector infrarrojo en cada bloque y colóquelos en una línea vertical. La configuración de su sensor es un iluminador IR y un sensor IR direccional (fotodiodo o transistor en un tubo) montado para alinearse con los reflectores justo encima del bloque superior en reposo. Debe amplificar la salida del fotodetector y establecer el umbral de detección para que proporcione una salida solo para los reflectores. Esto le dará una cadena de pulsos que puede contar para obtener el número de bloques que pasan.
Se puede hacer que funcione a frecuencias muy altas, por lo que no hay problema con la velocidad.
Pequeños imanes baratos en el bloque de pesas y dos sensores de pasillo frente a los imanes. El primer sensor debe estar un poco por encima (el espacio entre los bloques) de la altura del imán superior y el segundo debe estar exactamente frente al imán superior. Cuente el gatillo en el primero para comprobar cuántos pesos se han levantado. Y cuando el segundo sensor se activa y el primero no, los pesos están en reposo.
Mirando el brazo superior, sugeriría un medidor de tensión . Es un componente muy simple, que puedes pegar directamente encima.
Es posible que deba suavizar un poco los valores medidos, ya que la tensión depende de la fuerza que dobla la barra superior. Y si bien esa es exactamente la fuerza gravitatoria en la situación estacionaria, al ejercitar las pesas aceleran hacia arriba y hacia abajo, por lo que debe usar la fuerza promedio.
No estoy seguro de qué tipo de tiempo/esfuerzo está dispuesto a invertir en esto, o qué tan elegante es el resultado que está buscando, pero aquí hay un enfoque simple y barato, que equivale a crear un cambio entre cada par. de placas.:
ceil(log_2(number_of_plates))
pines.En el lado negativo, esto se verá raro, solo podrá decir el peso mientras está en movimiento y podría romperse con el uso. Pero en el lado positivo, es barato, simple y probablemente ya tenga todas las piezas que necesita para obtener un prototipo funcional.
donquikong
PlasmaHH
Pico de voltaje
Leonid Kokhnovych
adán
Leonid Kokhnovych