Qué sensores utilizar para leer peso seleccionado máquina de gimnasio

Question

Estoy tratando de encontrar un conjunto de sensores (para construir una solución) para determinar cuántos peso de los bloques de un atleta que se está levantando en el peso de la máquina como esta:

Ya lo he intentado estas soluciones:

1. Poner una etiqueta RFID en cada bloque de pesas y establecer un lector de RFID está un poco por encima de la parte superior del bloque. La idea era que cuando los bloques están moviendo para arriba, el lector de RFID gustaría saber lo que los bloques fueron levantadas simplemente por comparar cuántos Rfid fueron detectados en una secuencia. El problema con este enfoque es que el lector de RFID fue la omisión de algunos de los tags de RFID (probablemente porque el peso de los bloques se levanta demasiado rápido para que el lector del RFID no podía seguir el ritmo).

2. Adjuntar ultra sonic sensor (Sensor_1) (https://www.sparkfun.com/products/13959) en la parte superior del bloque de pesas de pie y otros ultra sonic sensor (Sensor_2) en el lado como se muestra en la imagen:

Sensor_1 es hacia abajo. Sensor_2 está conectado a un ayudante de pie como se enfrenta horizontalmente hacia el lado del bloque de pesas de pie. La idea era que cuando el usuario inicia el levantamiento de las pesas, en algún momento Sensor_2 detecta un bloque de pesas (que es horizontalmente a la misma altura), Sensor_1 recuerda la distancia (Distance_1) a la parte superior del bloque de peso. Cuando Sensor_2 muestra que no hay bloque a la misma altura ya, Sensor_1 comprueba la distancia actual (Distance_2) a la parte superior del bloque de nuevo y, a continuación, se calcula el número de bloques por la siguiente fórmula (Formula_1):

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

El problema con este enfoque es que los ultrasonidos no medir la distancia al punto (como un rayo), pero hay una ola con un 15 grados de ángulo en lugar y por lo tanto tenemos problemas con la reflexión de la onda de otros objetos (bloque de pesas de pie o de otras cosas)

3. Hicimos el mismo enfoque como #2, pero con sensores de INFRARROJOS (https://www.pololu.com/product/1137). No dar a la distancia exacta debido a que el sensor de medición de error a veces es más de 5 cm por lo que el Formula_1 no da los resultados esperados. Además, el sensor tiene 25 Hz limitación así que si usted levanta el peso rápido, saltar distancias > 3.2 cm (80 cm / 25 mediciones de un segundo).

El único camino a la izquierda que veo es que es para conectar una cámara y analizar la imagen de salida en la capa de software...

Por favor, hágamelo saber si usted tiene otras ideas o si usted ve una brecha en las soluciones que he especificado. Gracias!

Answer 1

3 vienen a la mente.

Un IR codificador como RoyC mencionado. Pintar la parte de atrás o de los lados de los pesos alternando blanco y negro.

Una cámara como ya se mencionó. OpenCV iba a hacer el trabajo rápido de esto. Y Usted puede hacerlo a una distancia sin tocar nada en la máquina.

Y la última opción es un sensor de peso. Una celda de carga se coloca debajo de los pesos. Cuando el seleccionado pesos se levantó, la celda de carga se mostrará un cambio negativo igual al peso que se ha quitado hacia arriba.

Answer 2

Lo miraría desde un ángulo diferente e intentaría detectar en qué ranura se coloca el pasador de metal.

Esta es una tarea más fácil y se puede hacer de varias maneras, como el uso de sensores de proximidad o microinterruptores. Estos podrían conectarse a un microcontrolador y, por lo tanto, podría detectar la cantidad de bloques de peso levantados.

Esta es solo una idea para un posible camino a seguir. Diseñar circuitos sería una pregunta diferente.

Answer 3

Poner una pequeña infra rojo reflector en cada bloque y organizar estas en una línea vertical. Su sensor es un iluminador IR y una direccional, sensor de INFRARROJOS (foto-diodo o transistor en un tubo) montado en línea con los reflectores de la parte superior del bloque en reposo. Usted necesita para amplificar la salida del fotodetector y establecer el umbral de detección, de manera que da una salida sólo para los reflectores. Esto le dará una cadena de pulsos que se puede contar para darle el número de bloques que pasa.

Esto puede ser hecho para trabajar a frecuencias muy altas así que no hay problema con la velocidad.

Answer 4

Pequeños imanes baratos en el bloque de peso y dos sensores de pasillo frente a los imanes. El primer sensor debe estar un poco por encima (el espacio entre los bloques) a la altura del imán superior y el segundo justo enfrente del imán superior. Conde disparador en el primero para verificar cuántos pesos se han levantado. Y cuando el segundo sensor se dispara y el primero no, los pesos están en reposo.

Answer 5

Mirando el brazo superior, sugeriría un extensímetro . Es un componente muy simple, que puedes pegar directamente en la parte superior.

Puede que necesite suavizar un poco los valores medidos, ya que la tensión depende de la fuerza que dobla la barra superior. Y mientras esa es exactamente la fuerza gravitacional en la situación estacionaria, cuando ejercitas los pesos aceleras hacia arriba y hacia abajo, así que necesitas usar la fuerza promedio.