Как проанализировать катание на скейтборде с помощью ПВДФ пленки
Пару месяцев назад я переиграл в Tony Hawk Pro Skater и решил, что я тоже буду таким же крутым, как и главный герой игры. План выглядел так:1) Покупаю доску;2) Магическим образом научаюсь делать все трюки;3) Телочки, тачки, деньги, спонсоры, слава.Как вы понимаете, путь к телочкам и деньгам оказался немного дольше, чем я себе предполагал. Одна из важных проблем, с которыми я столкнулся — это невозможность анализа собственных достижений. Даже если я выполняю трюк, я не могу сказать насколько правильно. Я не могу точно сказать даже на какую высоту прыгнул — что уж тут до более тонких моментов. Из-за этого падает скорость обучения.Я пробовал снимать свои потуги на камеру, но выходило очень плохо. Во первых, ракурс всего один, во вторых требуется много времени на просмотр. Если же место катания обвесить камерами со всех сторон, то я буду выглядеть очень странно и телочки все еще будут обходить меня стороной.
В этой статье я постараюсь найти решение этой проблемы с помощью вполне себе технических средств. Прошу воспринимать это скорее как открытый для обсуждения вопрос, нежели чем ответ, поскольку реальное решение конечно же требует более глубокой проработки.Итак, нам требуется снять два типа параметров:1) Положение ног на доске, а также силу нажатия на доску в разных местах.2) Скорость, обороты в воздухе, высота подъема.
Положение ног скейтбордиста и сила нажатияЯ вижу решение проблемы в использовании пьезоэлектрического слоя в скейтборде, который бы генерировал ток с помощью прямого пьезоэффекта. Я недавно работал с ПВДФ, и он, конечно же, кажется мне неплохим кандидатом на роль подобного слоя. ПВДФ инертен, обладает хорошими параметрами прочности, износостойкости, температурные режимы также нас устраивают.
Подобный слой должен находиться под шкуркой (покрытие), прямо на деке. На схеме скейтборда видно, в каком месте. Класть пленку на деку нельзя в связи с серьезными физическими нагрузками.К сожалению, для получения пьезоэффекта необходимо заниматься поляризацией ПВДФ, что связано с очень высокими напряжениями, а в промышленном производстве это не так весело, как в лаборатории.Главная проблема, которую я не могу пока побороть на уровне мысленного эксперимента — это координатная сетка. Окей, ПВДФ сгенерил ток, мы даже смогли понять, с какой силой скейтер наступил на доску. Но вот положение ног остается для нас загадкой. Решение пока видится только в рамках матричных сенсорных экранов, но их структура мне не нравится, поскольку она совершенно не приспособлена для серьезных физических нагрузок.
Скорость, обороты, высота, передача данных Тут до нас уже все придумали. Гироскопы тоннами клепаются на китайских заводов чтобы занять свое место в iPhone, а акселерометр был еще в моем старом плеере LG. Вопрос состоит в разработке схемы, поскольку изначально я предполагал использовать Rasberry Pi, но там нет подобных функций.Передача данных должна осуществляться посредством Bluetooth 4.0, благо его с лихвой хватит для передачи несложных параметров. Синхронизация происходит с телефоном.И зачем? У нас в кармане все необходимые параметры и вот тут начинается самое интересное. Я не зря упомянул компьютерную игру в начале — она переносится в реальность. Помимо решения чисто практических вопросов, таких, как сравнение результатов и подчеркивания ошибок при выполнении, это игрофикация вполне реального действия. За все прыжки можно начислять очки, можно брать квесты и выполнять их, можно использовать данные и сравнивать их с друзьями — простор для подобных действий просто огромный, и конкретное приложение я постараюсь описать в следующей статье. Важен тот факт, что мы превращаем обучение в игру, а также добавляем элемент спортивного состязания в ту деятельность, которая по большей части индивидуальная.В сущности, я предлагаю обсудить несколько вопросов:1. Как быть с координатной сеткой?2. Есть ли более оптимальный материал, нежели чем PVDF?
Соответственно, я бы хотел публиковать постепенно ход работ по этой идее, если будут найдены некоторые решения проблем.
