วิธีการนับจำนวนนัดศิลปะการต่อสู้?


28

คำบรรยาย: อ่าฉันแข็งแกร่งด้วยพลัง แต่ฉันจะวัดมันได้อย่างไร

ด้วยคำขอโทษจากการถอดความโยดาฉันพยายามวัดกำลัง โชคดีที่มันเป็นเรื่องง่ายที่จะมีผลบังคับใช้วัดกว่าMidi-chlorians

เมื่อฉันสอนคนอื่นในคาราเต้หนึ่งในสิ่งที่ฉันเน้นคือการเน้นเทคนิคที่อยู่เบื้องหลังการนัดหยุดงานขั้นพื้นฐาน ประสบการณ์ได้แสดงให้เห็นว่าเทคนิคที่เหมาะสมสามารถให้กำลังมากกว่าการโจมตีใด ๆ ปัญหาที่ฉันพบคือแม้ว่านักเรียนอ้างว่าพวกเขาสามารถ "รู้สึก" ความแตกต่างในการนัดหยุดงานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นพวกเขามักจะย้อนกลับไปใช้เทคนิคที่ไม่ถูกต้องเพราะพวกเขาไม่เชื่อว่ามีความแตกต่างอย่างแท้จริง

ฉันต้องการออกแบบระบบที่ใช้วัดแรงที่อยู่เบื้องหลังการโจมตี โดยเฉพาะอย่างยิ่งฉันต้องระบุเซ็นเซอร์บางอย่าง ณ จุดที่สามารถใช้งานได้ National Geographic ทำบางสิ่งที่คล้ายกันมากแต่อุปกรณ์ที่ใช้เช่นหุ่นทดสอบการชนมีราคาแพง ในทำนองเดียวกันฉันไม่ต้องการความละเอียดหรือความแม่นยำที่ได้รับจากอุปกรณ์นั้น ไม่ว่าจะมีคนตีด้วยแรง 100 หรือ 101 lb fแรงไม่สำคัญ ฉันต้องการแสดงให้เห็นว่าเมื่อไหร่จาก 100 เป็น 200

ฉันสามารถใช้เซ็นเซอร์หรือระบบใดในการวัดแรงที่เกิดจากการชนคาราเต้ต่าง ๆ โดยหลักการแล้วฉันสามารถติดอุปกรณ์ใน นวมโฟกัสหรือสิ่งที่คล้ายกันและสามารถติดแผ่นอิเล็กโทรดกับระบบที่ปรับได้เพื่อให้สามารถตรวจวัดการโจมตีได้หลากหลาย

ข้อ จำกัด การออกแบบหลักการของฉันคือ:

  • ต้นทุนต่ำ (เอ้อ)
  • วัดซ้ำได้
  • ช่วง 0-2,000 lb f

ฉันไม่ได้มองหาการออกแบบระบบที่สมบูรณ์ซึ่งจะรวมถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ตรวจสอบทั้งหมด ฉันแค่พยายามโฟกัสที่เซ็นเซอร์ที่สามารถให้เอาต์พุตที่สามารถวัดค่าได้เช่นแรงดันไฟฟ้า

โปรดทราบว่าฉันวางแผนที่จะใช้สายเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ดังนั้นฉันจึงมีวิธีที่ง่ายในการจ่ายไฟให้กับระบบ ฉันอาจจะไร้สายในบางจุด แต่ฉันจะใช้แบตเตอรี่แล้วและฉันต้องการให้คำถามนี้ยังคงมุ่งเน้นไปที่เซ็นเซอร์ของตัวเอง


1
ดังนั้นคุณต้องการวัดแรงไม่ใช่พลังงานหรือพลังงาน?
HDE 226868

@ HDE226868 สิ่งที่ฉันเห็นได้ทั่วไปจากการนัดหยุดงานคือแรงดังนั้นฉันคิดว่านั่นเป็นสิ่งที่นักเรียนของฉันคาดหวังที่จะเห็น ถ้าคุณคิดถึงระบบที่จะวัดมิติที่เกี่ยวข้องนั่นเป็นคำตอบที่ยุติธรรม มันจะทำงานตราบใดที่ฉันสามารถแสดงความคืบหน้าของนักเรียนที่วัดได้โดยใช้เทคนิคการตีที่ถูกต้อง

@InstructedA - คิดว่าคุณอาจสนใจที่จะเห็นคำถามนี้: engineering.stackexchange.com/q/1788/16 ฉันยินดีต้อนรับคำตอบของคุณ

ฉันไม่คิดว่าแรงเป็นตัวชี้วัดที่ดีในการนัดหยุดงาน พลังงานหรือพลังงานจะเป็นตัวชี้วัดที่ดีกว่า ปัญหาเกี่ยวกับการวัดแรงกระแทกเพียงแค่แรงก็คือคุณไม่สนใจเวลา ผลกระทบด้านพลังงานที่ค่อนข้างต่ำระหว่างร่างกายไม่ยืดหยุ่นสองตัว (คิดว่าหินอ่อนสองลูก) สามารถสร้างแรงสูงสุดได้ แต่แรงนั้นจะมีระยะเวลาสั้น ๆ ผลกระทบด้านพลังงานที่สูงขึ้นระหว่างร่างกายที่ได้รับการกระแทกสามารถมีแรงสูงสุดที่ต่ำกว่ามากเนื่องจากพลังงานกระแทกจะกระจายไปในเวลาที่นานขึ้น
DLS3141

คำตอบ:


14

คุณสามารถกดลูกตุ้มและวัดมุมที่แกว่งได้ ฉันพบว่าขวดโซดาสามลิตรที่เต็มไปด้วยน้ำและห้อยลงมาจากเชือกเป็นสิ่งที่ดีสำหรับการกดปุ่ม เมื่อทราบถึงน้ำหนักของขวดจะมีแรงกระตุ้นเล็กน้อยที่ให้พลังงานซึ่งคุณสามารถรับแรงได้

แก้ไข: หากการถ่ายโอนพลังงานจากกำปั้นไปยังเป้าหมายเกิดขึ้นผ่านช่วงเวลาสั้น ๆ เพียงพอการเร่งความเร็วของขวดไปข้างหน้าจะประมาณความเร่งจากศูนย์กลางจนถึงด้านล่างของส่วนโค้ง พลังงานศักย์ที่ด้านบนของการแกว่งเท่ากับพลังงานจลน์ที่ด้านล่าง

F=ม.aด้วยการทดแทนF=ม.(2(ม.ก.ชั่วโมงม.))R=2ม.ก.ชั่วโมงR=2ม.ก.(1-cos(θ))

a=โวลต์2/R

= การเร่งความเร็วศูนย์กลางa

= ความเร็วตามแนวโค้งโวลต์

= รัศมี (ความยาวเชือก)R

PE=ม.ก.ชั่วโมง

= พลังงานศักย์PE

= มวลม.

= ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (ประมาณ 9.80665 m / s2หรือ 32.1740 ft / s2)ก.

= ความสูงชั่วโมง

KE=0.5ม.โวลต์2หรือ โวลต์2=2KE/ม.

= พลังงานจลน์KE

= มวลม.

= ความเร็วตามแนวโค้งโวลต์

ชั่วโมง=R-R(cos(θ))

= ความสูง r = ความยาวเชือก θ = มุมที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของเชือกจากแนวตั้งชั่วโมงRθ


+1 เพื่อความง่าย ฉันเห็นด้วยกับ HDE แต่คุณควรเพิ่มคณิตศาสตร์เพื่อให้เป็นคำตอบที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น
Chris Mueller

1
ไม่แน่ใจว่าการแปลงวงสวิงเป็นจำนวนแรงนั้นมีความหมาย ลูกตุ้มที่แกว่งสูงจะทำเมื่อตีได้ยากกว่า (Yoda) หากคุณกำลังพูดคุยกับเด็ก ๆ (หรือนักเรียนระดับสูง) นั่นคือทั้งหมดที่พวกเขาต้องรู้ (ไม่คิดว่าวิชาฟิสิกส์ขั้นสูงจะช่วยนักเรียนคาราเต้)
มาร์ตินยอร์

1
หวังว่าการตีจะไม่ยากอย่างที่ขวดแตก
Paŭlo Ebermann

10

ฉันคิดว่าเซ็นเซอร์แรงกระแทกเป็นสิ่งที่คุณมองหา ฉันไม่แน่ใจว่าเซ็นเซอร์ที่เชื่อมโยงมีราคาแพงเพียงใดดังนั้นคุณสามารถใช้เซ็นเซอร์ความเร่งและทำคณิตศาสตร์ได้เล็กน้อย ตัวเลือกที่สองน่าจะมีความแม่นยำน้อยกว่า แต่ฉันคิดว่ามันจะมีราคาไม่แพงอย่างมีนัยสำคัญด้วย!

ฉันรู้ว่าคุณบอกว่าคุณไม่ต้องการการออกแบบระบบที่สมบูรณ์ แต่ฉันคิดว่าฉันจะไปเพื่อเพิ่มเครดิตในลิงค์ที่สอง ;)


10

ผมคิดว่าสิ่งที่คุณต้องการเป็นเซ็นเซอร์ความดัน piezoelectric คุณอาจสามารถขโมยหนึ่งจากระดับห้องน้ำเก่า แต่เซ็นเซอร์ในระดับอาจจะดีถึง ~ 100 ปอนด์ของแรง ทรานสดิวเซอร์ piezoelectric เหล่านี้จะแปลงแรงดันที่ใช้ไปเป็นแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กข้ามทั้งสองสาย ความดันนี้สามารถแปลงเป็นแรงได้โดยการวัดพื้นที่ผิวของเซ็นเซอร์

ในการที่จะอ่านออกมาคุณจะต้องสร้างสเตจแอมพลิไฟเออร์ซึ่งอาจประกอบด้วยสเตปแอมป์เสียงรบกวนต่ำและสเตจแอมป์ที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น ส่วนที่สองเป็นวงจรที่เก็บค่าสูงสุดเนื่องจากคุณอาจสนใจในแรงสูงสุดที่ใช้ คุณอาจจะสามารถทำทั้งสองขั้นตอนที่สองของการขยายและการประมวลผลข้อมูลใด ๆ กับArduino

คุณต้องระวังวิธีการติดตั้งตัวแปลงสัญญาณ piezoelectric เข้ากับตัวโฟกัส คุณต้องการทำให้มันเป็นสิ่งที่ผู้คนสามารถต่อยได้โดยไม่ต้องผ่านแรงกดดันมากเกินไปผ่านเซ็นเซอร์ เมื่อคุณสร้างมันขึ้นมาแล้วคุณสามารถปรับเทียบมันได้โดยการวางตุ้มน้ำหนักที่รู้จักด้านบน


1
เครื่องชั่งไฟฟ้าที่ได้รับการดัดแปลง (อาจเป็นห้องครัวมากกว่าห้องน้ำ) เป็นสิ่งที่ฉันคิดไว้!
AndyT

4
สิ่งใดก็ตามที่เปราะบางต่อแรงกระแทกประเภท; คริสตัลของ piezzo นั้น - ก็คือผลึก
เอสเอฟ

@SF เป็นเลิศ
Chris Mueller

2
@SF แล้วคุณจะอธิบายการใช้เซ็นเซอร์ peizo ในการทดสอบแรงกระแทกได้อย่างไร ฉันและอีกหลายคนใช้ PE accelerometers, เซ็นเซอร์แรงและสิ่งที่คล้ายกันสำหรับการทดสอบการกระแทกการทดสอบการตกและการทดสอบแรงกระแทกอื่น ๆ และทำมาหลายปีแล้ว คริสตัลเพียโซเป็นผลึกควอทซ์และคล้ายกับหินมากกว่าแก้ว
DLS3141

7

ฉันจะเสนอคำตอบที่มีประโยชน์น้อยกว่าเล็กน้อยโดยการเจาะรูในคำตอบของคนอื่นเพื่ออธิบายว่าทำไมพวกเขาจึงไม่เหมาะจากนั้นจึงเสนอความคิดที่ไม่สมบูรณ์และไม่ดีโดยใช้คำตอบของฉันเอง

คำตอบส่วนใหญ่ที่นี่ต้องประสบกับหนึ่งในสามช่วงตึกที่สะดุด

  1. พวกเขาต้องการจิ๊กขนาดใหญ่โดยไม่จำเป็นเพื่อให้เป็นไปได้ด้วยความซับซ้อนซึ่งทำให้พวกมันไม่เป็นที่พึงปรารถนา (ลูกตุ้มฉันกำลังมองคุณที่นี่)
  2. พวกเขาไม่สนใจกฎของกองกำลังอนุรักษ์นิยมของนิวตันในนัย
  3. การแก้ปัญหานั้นซับซ้อนอย่างไร้เหตุผลสำหรับงานในมือ

ตกลงดังนั้นเริ่มต้นด้วยลูกตุ้มก่อนอื่นวิธีแก้ปัญหาที่ดีมากในทางทฤษฎีเป็นสิ่งที่ดีมาก แต่มีสองประเด็นที่นี่: คุณจะติดตั้งลูกตุ้มได้อย่างไร อาจารย์ผู้สอนถือปลายสายสูงเหนือหัวของพวกเขาและหวังว่าพวกเขาจะไม่โดนกระทบ? หรือคุณใช้ A-frame แบบแกว่งที่คุณอาจพบที่สนามเด็กเล่น? ถ้าเป็นเช่นนั้นคุณอาจไปที่สนามเด็กเล่นยืนบนชิงช้าและให้พวกเขากระแทกคุณ / แผ่นหนึ่งเป็นวิธีแก้ปัญหาฟรี หากคุณต้องการบางอย่างทางเทคนิคมากขึ้นและคุณคิดออกว่าจะระงับลูกตุ้มอย่างไรคุณรับประกันได้อย่างไรว่าพวกเขาตีมันได้ดีในระนาบที่คุณวัดความสูงโดยไม่สิ้นเปลืองพลังงานปั่นกล่องนม? หากคุณเคยใช้ยางวงสวิงในฐานะเด็กคุณจะรู้ว่าการแกว่งในระนาบที่คุณเลือกโดยไม่ต้องปั่นเป็นเรื่องยุ่งยาก ยิ่งน้ำหนักของกล่องน้อยลงเท่าไหร่คุณก็จะเห็นแรงฉับพลันเท่านั้นซึ่งอาจเป็นสิ่งที่คุณต้องการฉันไม่ต่อสู้ดังนั้นฉันไม่รู้ แต่ฉันรู้ว่าการระเบิดที่หนักที่สุดจะถูกสำรองไว้ กองพลังงานไม่ใช่แรงกระตุ้นสั้น ๆ ของแรงกระตุ้นที่รุนแรง การกำหนดมาตรฐานระหว่างการเป่าจะเป็นเรื่องท้าทายเนื่องจากระยะเวลาในการสัมผัสกับกล่องจะส่งผลกระทบอย่างมากต่อความสูงที่เพิ่มขึ้น (พลังงาน = แรง x ระยะทาง)

สิ่งใดก็ตามที่คุณถืออยู่ในมือของคุณจะทำให้คุณไม่เคลื่อนไหว เว้นแต่ว่าคุณเป็นซูเปอร์แมนคุณจะเคลื่อนไหวได้เล็กน้อยโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อนักเรียนของคุณพัฒนาขึ้นดังนั้นแรงที่ลงทะเบียนจะลดลงเมื่อคุณให้แรงต้านน้อยลงต่อแรงกระแทกซึ่งหมายความว่านักเรียนของคุณจะเห็นผลตอบแทนที่ดีขึ้นจากการปรับปรุง เทคนิคของพวกเขา ไม่ค่อยเหมาะ การแก้ไขปัญหานี้เพียงอย่างเดียวคือติดตั้งสิ่งนี้กับสิ่งที่แข็งและให้พวกเขาตีสิ่งนั้น ฉันอยากจะแนะนำกำแพงหรือคล้ายกันถ้าคุณทำได้

โฟมนำไฟฟ้า มันซับซ้อนแค่ไหนกัน? เป็นวิธีแก้ปัญหาทางทฤษฎีที่ดี แต่ฉันไม่สามารถจินตนาการได้ว่าการติดตั้งง่ายที่สุด

ดังนั้นวิธีการแก้ปัญหา - วิธีการแก้ปัญหาใด ๆ จะต้องตรงตามเกณฑ์สามประการ: มันจะต้องมีราคาถูกและร่าเริงมันจะต้องมีผลลัพธ์ที่ทำซ้ำได้และจะต้องมีการสอบเทียบอย่างใด

การสร้างโซลูชันที่แตกต่างของ @ ToyB ใบไม้ผลิคือการแก้ไขที่ง่ายที่สุดที่นี่ติดตั้งบนกระดานกับผนัง ที่ปลายแต่ละด้านสปริงควรมีช่องเสียบด้วยสลักเกลียวเพื่อยึดสปริงกับบอร์ดในขณะที่ปล่อยให้สปริงเบี่ยงเบน ติดมาตรวัดความเครียดเข้ากับด้านหลังและเชื่อมต่อกับโวลต์มิเตอร์แบบง่าย ๆ คุณสามารถซื้อส่วนประกอบที่จำเป็นทั้งหมดได้ในราคา $ 10

ปรับเทียบโดยการวางตุ้มน้ำหนักต่าง ๆ บนสปริง (เพียงวางสปริงบนกระดานบนโต๊ะเพื่อทำสิ่งนี้) และวัดแรงดันไฟฟ้า ในการเพิ่มขั้นตอนสู่ความซับซ้อน แต่ปรับปรุงวิธีการแก้ปัญหาให้สลับโวลต์มิเตอร์แบบง่ายสำหรับเครื่องบันทึกข้อมูลอย่างง่ายและบันทึกกราฟแรงดันไฟฟ้าที่คุณได้รับเมื่อคุณเข้าสู่ฤดูใบไม้ผลิจากนั้นใช้ Excel หรือตารางที่คล้ายกัน ให้นักเรียนของคุณมีเส้นโค้งกำลังที่สมบูรณ์ของการยิง

คุณสามารถมีตัวเลือกสปริงบางอย่างสำหรับผู้คน / การเข้าชมที่แตกต่างกันเพื่อปรับปรุงความแม่นยำของคุณ ฉันคิดว่าคุณสามารถทำสิ่งเหล่านี้ให้สำเร็จได้ในราคาต่ำกว่า$ 50


แนวคิดของลูกตุ้มนั้นไม่เหมือนต้นฉบับ - ลองดูballistic pendulumซึ่งมีมาตั้งแต่ตีพิมพ์ครั้งแรกในปี 1742 เกี่ยวกับการวางตำแหน่งของลูกตุ้มถ้าฉันอาจใช้ศิลปะ ASCII แบบหยาบ: V___V เฟรมที่ปลายทั้งสองด้วยลูกตุ้มบันทึก / ทรงกระบอกที่อยู่ตรงกลาง รูปร่าง V ลดการเคลื่อนไหวด้านข้างให้น้อยที่สุดสนับสนุนทั้งสองด้านลดการเคลื่อนไหวของการหาว
Chuck

6

โฟมนำไฟฟ้าจะเปลี่ยนความต้านทานเมื่อถูกบีบอัดดังนั้นจึงทำให้เซ็นเซอร์แรงดีราคาถูกตราบใดที่คุณมีระบบที่จะทำการวัดจำนวนมากอย่างต่อเนื่องอย่างรวดเร็วและจดจำหนึ่งที่มีความต้านทานน้อยที่สุด

ขึ้นอยู่กับแรงที่คุณต้องการวัดคุณสามารถใช้หลายเลเยอร์เหนือซึ่งกันและกันและเนื่องจากคุณสามารถตัดมันเป็นรูปร่างใด ๆ คุณจึงไม่ถูก จำกัด พื้นผิว (เล็ก) ของเซ็นเซอร์ที่เฉพาะเจาะจง


1
โฟมนั้นจะกลับคืนสู่รูปแบบดั้งเดิมหรือไม่?

จากประสบการณ์ของฉันใช่ แต่มีโฟมหลายชนิด มันมักจะใช้เพื่อปกป้องไอซีชนิดนั้นจะยากกว่า แต่จะไม่ขยายตัวมากนักหลังจากที่คุณบีบอัดมันในครั้งแรก โฟมชนิดอื่นนั้นค่อนข้างนิ่มและพวกมันจะแตกตัวอย่างน้อยหลายสิบครั้ง ผู้สอนมีโครงการสร้างเซ็นเซอร์และพวกเขาบอกว่ามีโฟมชนิดต่าง ๆ เช่นกัน บางทีคุณควรติดต่อผู้ผลิต / ผู้ขายเพื่อหาโฟมที่ตรงกับความต้องการของคุณมากที่สุด
Guntram Blohm รองรับโมนิก้า

ฉันเชื่อว่านี่เป็นวิธีการที่ใช้ในทริกเกอร์กลองอิเล็กทรอนิกส์ - อุปกรณ์ที่บันทึกผลกระทบของไม้ตีกลองบนเมมเบรนเพื่อแปลงเป็นสัญญาณดิจิตอล - บันทึก / เหตุการณ์ MIDI พวกเขาใช้กรวยโฟมชนิดหนึ่งที่สัมผัสกับกลองและวัดแรงกระแทก
Peteris

5

E=ม.ก.ชั่วโมง

E = พลังงานในจูล

m = มวลเป็นกิโลกรัม

g = 9.81m / s ^ 2,

h = ความแตกต่างของความสูงเป็น m

นี่จะเป็นปริมาณพลังงานทั้งหมดที่ถ่ายโอนไปยังเป้าหมาย น่าเสียดายที่พลังงานจำนวนนี้ไม่จำเป็นต้องเป็นตัวแทนของการจู่โจม / การทำลายล้างด้วยการทำลายเนื่องจากการผลักให้ความสูงดังกล่าวช้าลงจะต้องใช้พลังงานเดียวกัน

a=2s/เสื้อ2

a = ความเร่งเป็น m / s ^ 2

s = ระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์เป็น m

t = เวลาเป็น s

คุณจะมีจุดมุ่งหมายสองประการโดยเรียงตามลำดับความสำคัญ:

1. ) ทำให้มันเร่งให้เร็วที่สุดเท่าที่จะทำได้ 2. ) รับมันให้สูงที่สุด

หากคุณบรรลุเป้าหมายที่ 1 คุณอาจทำให้ซี่โครงสั่นสะเทือน / ซี่โครงหักหากคุณมีเพียงพอ 2 หมายความว่าคุณจะต้องผ่านการตีด้วย! หากคุณบรรลุเป้าหมาย 2 โดยมีเป้าหมายไม่ดี 1 คุณจะผลักศัตรูของคุณออกไปโดยไม่ทำให้เกิดความเสียหายจริง ฉันเดาว่าฉันไม่จำเป็นต้องขยายเรื่องนี้เพราะคุณเป็นผู้สอนคาราเต้ขอโทษที่ทำสิ่งต่าง ๆ ที่คุณอาจรู้อยู่แล้วว่ามันเป็นการดีที่สุดที่จะแม่นยำและสมบูรณ์ ข้อควรระวังค่าเหล่านี้จะไม่เป็น "ของจริง" ในแง่ที่ว่าเนื่องจากการกระจายของมวลผ่านลูกตุ้มเคลื่อนที่คุณจะมีสูตรที่ซับซ้อนมากขึ้นในการคำนวณค่าจริง อย่างไรก็ตามคุณจะได้รับค่าตัวเลขที่คุณสามารถมีที่สูงขึ้นหรือต่ำลงและคุณสามารถ "ปรับ" โดยการเตะเองตั้งเป้าหมายสำหรับนักเรียนของคุณ นอกจากนี้


4

เกจวัดความเครียดที่แนบมากับเป้าหมายจะเป็นประโยชน์

ซึ่งแตกต่างจาก piezzo พวกเขามีความทนทานต่อแรงชนิดแรงกระแทก (คริสตัล piezzo มีแนวโน้มที่จะแตกเมื่อแรงดันอย่างรวดเร็วถูกนำไปใช้)

พวกเขาสามารถติดอยู่กับ "คณะกรรมการ" โดยพลการซึ่งให้ผลน้อยมากดังนั้นไม่เหมือนกับลูกตุ้มประเภทที่พวกเขาจะไม่ปลอมแปลงผลลัพธ์โดยใช้กำลังช้าลงหรือทำให้พลังงานมีความยืดหยุ่นในลูกตุ้มเอง หากคุณใช้ขวดน้ำตามคำแนะนำในคำตอบที่แตกต่างกันการ "กวนน้ำ" ด้วยแรงกระแทกจะทำให้พลังงานส่วนใหญ่จมเพียงส่วนเดียวเท่านั้นที่จะผลักขวดออกมา

และโดยการเปลี่ยนวัสดุที่คุณแนบไว้คุณสามารถปรับให้เข้ากับแรงมาก ๆ - พวกเขาวัดความเค้นในวัสดุและจากโมดูลัสของ Young ของวัสดุนั้นพวกเขาสามารถปรับให้เข้ากับการรับรู้อะไรจากแรงซับนิวตัน โหลดบนสะพานและลำเรือบรรทุก สายพันธุ์ guages

วิธีการใช้พวกเขาวิธีการจริง? คุณเลือกไม้กระดานบาร์หรือพื้นผิวอื่น ๆ ที่จะทำหน้าที่เป็นเป้าหมายของคุณและจะโค้งงอเมื่อกระทบ แต่แข็งแรงพอที่จะไม่หักมุมติดแน่นกับปลายทั้งสอง คุณกาวกาวที่ด้าน "ปลอดภัย" ที่ไหนสักแห่งรอบ ๆ ผลกระทบ จากนั้นคุณใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์แบบธรรมดา ( PSoC4)ต่อการโปรแกรมและด้วยฮาร์ดแวร์ที่เหลือทั้งหมดที่จำเป็นบนกระดาน) และวัดการเปลี่ยนแปลงความต้านทานสูงสุด โปรแกรมง่าย ๆ ที่เลือกความต้านทานสูงสุดเหนือขีด จำกัด บางอย่างภายในกรอบเวลาที่กำหนดและส่งผ่าน RS232 ไปยังพีซีควรง่ายพอ

วิธีการสอบเทียบ วางการคุมกำเนิดในแนวนอนวางน้ำหนักที่รู้จักกัน ณ จุดกระแทกวัดความแตกต่างระหว่างความต้านทานที่ไม่มีภาระและน้ำหนัก น้ำหนัก 1 กก. จะออกแรง 9.806 นิวตันและถ้าคุณไม่ชอบเรื่องวัสดุการประมาณเชิงเส้นของโมดูลัสของ Young นั้นค่อนข้างดี การอ่านค่าของคุณจะเป็นสัดส่วนเชิงเส้นตรงกับแรงดังนั้นสัดส่วนที่ง่ายจะพอเพียงเพื่อให้ได้การวัดในนิวตัน


สัปดาห์นี้ฉันโชคดีที่ได้เข้าร่วมอบรม PSoC4 + BLE ฉันไม่เคยใช้ PSoC มาก่อน แต่ดูเหมือนว่ามันจะเป็นผลิตภัณฑ์ที่ยอดเยี่ยม
Mahendra Gunawardena

@MahendraGunawardena: ในขณะที่ PSoC มีข้อได้เปรียบที่น่าสนใจมากมาย CY8CKIT-049 โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพิ่มราคาอ่อนแอไปที่
เอสเอฟ

4

นี่เป็นคำแนะนำเล็กน้อยในการพัฒนาระบบ

ฉันขอแนะนำให้ใช้วิธีพิมพ์ชนิดพอลิเมอร์ในกระเพาะปัสสาวะที่ใช้ในระบบตรวจจับการเข้า - ออกในอุตสาหกรรมยานยนต์ สิทธิบัตรนี้อธิบายการใช้งานยานยนต์ ระบบกระเพาะปัสสาวะจะเป็นส่วนหนึ่งของระบบโฟกัสซึ่งรวมถึงเซ็นเซอร์ความดันส่วนต่าง MEMS เมื่อตรวจจับแรงกระแทกโดยเซ็นเซอร์ความดันข้อมูลจะถูกประมวลผลโดยไมโครโปรเซสเซอร์อย่างง่ายเช่น Atmel จิ๋ว, MSP430 หรือ PIC ในกรณีที่เลือกเซ็นเซอร์ความดันแบบอะนาล็อกแล้วจำเป็นต้องใช้ระยะอะนาล็อก Front End (AFE) แต่ตัวเลือก I2C หรือ SPI ก็มีให้เช่นกัน

อีกวิธีหนึ่งคือการใช้หน่วยวัดแรงเฉื่อย (IMU) ซึ่งให้อิสระสองถึงหกองศา (DOF) คู่กับไมโครโปรเซสเซอร์เช่น MSP430 หรือ PIC IMU เหล่านี้มี Gyroscopes และ accelerometers วิธีนี้จะให้ข้อมูลเพิ่มเติมที่สามารถใช้สำหรับการวิเคราะห์ในภายหลัง นอกจากนี้การสื่อสารจะทำผ่าน I2C หรือ SPI ไปยังไมโครโปรเซสเซอร์

เซ็นเซอร์ความดัน IMU ฝัก

ระบบจะต้องใช้ระบบพลังงานอย่างง่ายเช่นแบตเตอรี่ปุ่มแบบชาร์จไฟได้ง่าย ระบบชาร์จพลังงาน USB อาจเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดของคุณ ระบบการชาร์จ USB จะเปิดใช้งานตัวเลือกการดาวน์โหลดข้อมูล นอกจากนี้ยังมีกลไกการเก็บเกี่ยวพลังงานบางประเภทเช่นการสั่นสะเทือนที่สามารถใช้ในการสร้างพลังงานที่จำเป็นสำหรับการใช้พลังงานของระบบคล้ายกับเครื่องออกกำลังกายใหม่เช่นลู่วิ่ง, จักรยานรูปไข่ ฯลฯ ซึ่งเป็นแอปพลิเคชั่นที่ใช้พลังงานต่ำ

อีกทางเลือกหนึ่งคือการเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่สวมใส่ได้เช่น fit bit ที่ไม่เพียงให้แหล่งพลังงาน แต่ยังรวมถึงการจัดเก็บข้อมูลการตรวจสอบและการวิเคราะห์ Fit bit จะให้ความสามารถในการเชื่อมต่อกับสมาร์ทโฟนในการวิเคราะห์ตามเวลาจริงและข้อเสนอแนะให้กับนักเรียน

การเปลี่ยนจากการโฟกัสไปยังสมาร์ทโดยตรงอาจเป็นการเพิ่มคุณค่าที่ยอดเยี่ยม สามารถทำได้หลายวิธี การใช้ Cortex ARM M0 micro กับชิป BLE อาจเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดในปัจจุบัน ผู้ค้าหลายรายเช่น NXP, Freescale และ Cypress เสนอตัวเลือกนี้ จะดียิ่งขึ้นคือ Cortex ARM M0 / M4 + บลูทู ธ พลังงานต่ำ / บลูทู ธ สมาร์ทในโมดูล ด้านล่างเป็นตัวอย่างของอุปกรณ์ดังกล่าว

โมดูล BLE 1 โมดูล BLE 2 บล็อก BLE Cortex MO บล็อก

ผู้ค้าทั้งหมดเหล่านี้นำเสนอชุดพัฒนาที่มีราคาไม่แพง

ในที่สุดเพื่อกล่าวถึง VOC นักเรียนการให้ข้อเสนอแนะแบบเรียลไทม์ที่วัดได้ระหว่างเทคนิคที่ถูกต้องและไม่ถูกต้องจะช่วยผลักดันให้นักเรียนปรารถนาที่จะบรรลุความสมบูรณ์แบบ

อ้างอิง:


4

นี่คือวิธีการแสดงขนาดของผลกระทบที่ถูกและร่าเริง ใช้ไม้อัด 2 แผ่นวางสปริงอัดขนาดใหญ่ระหว่างกระดานหนึ่งกับอีกกระดานหนึ่งเพื่อให้สปริงถูกประกบ แต่ถอดออกได้โดยบอร์ดอย่างน้อยหนึ่งอย่างเช่น "H" ยึดกับกำแพง "H |" รับลูกบอลขนาดชุด playdo (kids putty) วางบนเหล่านี้ในฤดูใบไม้ผลิ (อาจอยู่ในถุงพลาสติกหรือคล้ายกับการบันทึกในระเบียบ), ปรับบอร์ดที่ 2 และคณะกรรมการอย่างหนัก ผลกระทบต่อ playdo จะทำให้เกิดการเสียรูปแบบแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการตีที่ยาก

หากคุณทำกระดานที่ยึดติดกับผนังมีด้านข้างเหมือนกล่องให้ใส่สปริงอัด 5 อัน (สั้นกว่าด้านข้าง) (สี่มุมและตรงกลางจับโป๊ว) คุณอาจมีเชือกดึงออกมา กระดานที่สองเพื่อความสะดวกในการไปที่ playdo

มันง่ายเกินไปหรือไม่ มันขึ้นอยู่กับว่าคุณต้องการผลลัพธ์ทางวิทยาศาสตร์หรือไม่และดีแค่ไหนที่คุณใช้หัวแร้งเมื่อเทียบกับไม้ 6 บิตและสปริงอัด 5 อัน


4

ปัญหาเกี่ยวกับปริมาณแรงกระแทกคือช่วงเวลาสั้น ๆ ของสิ่งที่มักจะเป็นชีพจร 'ยอด' เครื่องชั่งในห้องน้ำมักจะเปียกชื้นเพื่อให้การอ่านของแรงคงที่และจะไม่จับยอดแหลม ลูกตุ้มขีปนาวุธก็มีปัญหาเช่นกัน อย่างไรก็ตามสำหรับการฝึกฝนนักสู้รุ่นเยาว์ฉันขอแนะนำว่าคุณไม่จำเป็นต้องคำนวณปริมาณ แต่ให้เปรียบเทียบการแสดงของพวกเขาเมื่อเวลาผ่านไปและให้พวกเขาเปรียบเทียบตัวเองกับนักเรียนคนอื่น ๆ ในการทำสิ่งนี้สิ่งที่คุณต้องทำคือเติมกล่องเปิด (ประมาณ 30 ซม.) ที่มีชั้นหนาของดินแบบจำลองและติดตั้งกล่องกับผนัง เมื่อนักเรียนขว้างหมัดดินจะทำหน้าที่เป็นพยานและทำให้เสียรูปพลาสติก เพียงแค่วัดความซึมเศร้าสูงสุดและบันทึกสิ่งนี้ลงในบันทึกส่วนตัวของนักเรียน

แน่นอนว่าดินเหนียวสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ แต่คุณอาจต้องทดลองเพื่อให้ได้แบบจำลองดินเหนียวที่ถูกต้อง: Roma Plastilina เป็นวัสดุที่ต้องการใช้สำหรับอาวุธปืน แต่กระสุนพลาสติกหรือ Plastic-play-Doh อาจจะเจ็บปวดน้อยกว่าคาราเต้ - กา

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.