Mengukur panjang langkah saat berjalan

8

Saya ingin mengukur panjang langkah selama berjalan dan saya mencari beberapa ide untuk menyelesaikan masalah ini.

Saya bukan ahli sensor, jadi saya mencoba mengumpulkan beberapa informasi untuk memahami cara membangun sistem untuk tujuan ini. Biasanya saya menggunakan Arduino dengan accelerometer dan sensor tekanan yang tertanam di sepatu.

Saya sedang berpikir bahwa mungkin solusi yang mungkin terdiri dalam menemukan jarak antara dua kaki di setiap saat, dan membaca nilai jarak ketika setiap kaki menyentuh tanah (peristiwa seperti itu dapat dideteksi dengan menggunakan sensor tekanan).

Saya tidak tahu apakah ada sensor yang dapat melacak jarak kecil. Jika Anda dapat memberikan saya tautan di mana saya dapat memiliki beberapa informasi?

Apakah Anda memiliki saran atau petunjuk untuk mengatasi masalah ini?

sensor L_T
sumber
Ponsel Android memiliki aplikasi ini, Anda dapat google untuk mengetahui algoritma mereka, menggunakan gps.
Abdul Rehman
Saya pikir itu terlalu tidak akurat untuk keperluan saya karena didasarkan pada GPS. Saya perlu melacak panjang langkah di setiap langkah dan bukan hanya rata-rata setelah beberapa meter berjalan.
L_T

Jawaban:

5

Ini sebenarnya masalah yang cukup sulit, tergantung pada kendala dan persyaratan Anda. Menentukan pemosisian lokal rentan terhadap gangguan dan akumulasi kesalahan tingkat tinggi.

GPS akan menjadi terlalu tidak akurat kecuali Anda memasang sistem GPS diferensial yang super mahal, yang sepertinya terlalu banyak untuk Anda.

Anda bisa menggunakan akselerometer / giroskop seperti yang Anda sebutkan, tetapi ada jumlah kesalahan yang wajar tergantung pada dana Anda dan berapa banyak kesalahan yang bisa Anda toleransi.

Saya tidak yakin apa aplikasi dari proyek ini, tetapi solusi berbiaya rendah bisa dengan hanya memasang beberapa sensor jarak ultrasonik ke sepatu? Atau Anda bisa menggunakan kamera dan sepatu berwarna untuk melacak gerakan? Hanya beberapa pemikiran.

Secara pribadi saya hanya akan mengikat tali ke sepatu dan kemudian saya tahu berapa lama setiap langkahnya :)

7200rpm
sumber
Halo! Terima kasih banyak atas jawaban Anda. Anda disebutkan menggunakan sensor jarak ultrasonik dan memasangnya pada sepatu. Bisakah Anda memberikan tautan ke sensor tersebut? Saya dapat menemukan sensor ultrasonik untuk jarak jauh ... dan untuk mengukur jarak antara sensor dan rintangan. Sebaliknya saya harus mengukur jarak antara dua sensor. Apakah Anda memiliki pengalaman dengan mereka? Apakah mereka sesuai dengan pendapat Anda untuk mencapai tujuan saya? Saya berencana untuk menggunakan sensor itu dalam aplikasi waktu nyata, jadi latensi sangat penting dalam kasus saya, bersama dengan sejumlah kecil kesalahan dalam pengukuran.
L_T
1
Tidak harus menjadi tali. Ini bisa menjadi sensor peregangan - adafruit.com/products/519
Scott Seidman
@ Luca Periksa sensor-sensor ini di sini . Pastikan untuk memeriksa jarak minimum kurang dari langkah Anda.
7200rpm
4

Anda bisa melakukan ini menggunakan IMU. (3 akselerometer sumbu, dan giroskop laju). Dengan mengintegrasikan dua kali percepatan yang dihasilkan oleh akselerometer dan memperhitungkan orientasi menggunakan laju gyro. Anda dapat mengetahui posisi sensor IMU Anda

TETAPI, sistem ini hanyut! Anda harus menambahkan beberapa pengetahuan ke sistem untuk membatalkan atau memperhitungkan drift.

Misalnya, Anda bisa mendeteksi kapan kaki menyentuh tanah. Pada titik ini, Anda tahu bahwa kecepatan relatif terhadap tanah adalah 0 dan kaki rata di tanah. Dengan demikian, Anda dapat mengatur ulang vektor dan sudut kecepatan yang dihitung berdasarkan drifting. Faktanya, Anda melakukan pengukuran inersia hanya dalam waktu singkat, ketika kaki mengudara.

Kedengarannya masuk akal, tetapi juga terdengar bahwa akan ada banyak masalah dunia nyata untuk dipertanggungjawabkan. Contohnya :

  1. Bagaimana cara mendeteksi dengan pasti bahwa kaki berada di tanah?
  2. Di mana menempatkan sistem IMU di sepatu?
  3. ...
Blup1980
sumber
Hai! Terima kasih banyak atas jawaban Anda. Saya akan menanamkan sensor tekanan di sol seperti dijelaskan dalam makalah ini: cim.mcgill.ca/~haptic/pub/LT-ET-AL-MMSP-10.pdf , dan berkat algoritma di sana dilaporkan saya bisa mengerti kapan kaki di tanah dan saat di udara. Lalu saya akan menempelkan IMU ke setiap sepatu, di belakang, dekat tumit. Apakah Anda memiliki sensor IMU untuk disarankan? Adakah saran lain? Saya akan menggunakan Dewan Arduino untuk mendigitalkan nilai analog sensor. Terima kasih sebelumnya
L_T
Saya pikir ini sebenarnya metode terbaik / termudah. Penyimpangan tidak akan seburuk itu dalam satu langkah.
Rocketmagnet
ya saya juga sampai pada kesimpulan yang sama. Namun saya bertanya-tanya apakah ada juga sensor lain, mungkin berdasarkan inframerah atau magnet ... Bagaimanapun, bisakah Anda merekomendasikan beberapa sensor IMU yang bisa saya beli secara online? Saya meminta saran sesuai dengan pengalaman siapa yang lebih ahli dari saya di bidang ini. Terima kasih sebelumnya
L_T
1

Menggunakan pergeseran Doppler dan gelombang suara mungkin berhasil. Pemancar dalam satu sepatu, penerima di yang lain.

Pergeseran Doppler akan menjadi nol di beberapa titik (ketika kedua kaki diam di akhir langkah?). D-shift akan maksimal saat kaki menyilang.

Mengetahui waktu dan integral dari D-shift harus menentukan jarak. Mungkin?

Atau cukup ikat sepatu seperti yang dikatakan 7200rpm !!

Andy alias
sumber
Hai, terima kasih banyak. Apakah menurut Anda pendekatan ini cukup tepat? Apakah Anda memiliki beberapa sensor yang menyarankan saya untuk mencapai ini? Setiap tautan ke situs web produk sangat dihargai.
L_T
@ Luca - itu hanya ide atau brainstorming. Ultrasound mungkin yang terbaik untuk digunakan karena, seperti yang disebutkan sebelumnya, mobil sekarang pas untuk kontrol tabrakan dan Anda mungkin dapat menculik beberapa teknologi ini untuk aplikasi Anda. Anda mendapatkan puncak yang sangat beresonansi dengan transduser ultrasound dan manfaatnya adalah menghilangkan kebisingan yang tidak diinginkan.
Andy alias