Misurare la lunghezza del passo durante la camminata


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Vorrei misurare la lunghezza del passo durante la passeggiata e sto cercando alcune idee per risolvere questo problema.

Non sono davvero un esperto di sensori, quindi sto cercando di raccogliere alcune informazioni per capire come costruire un sistema per questo scopo. Normalmente uso arduino con accelerometri e sensori di pressione integrati nelle scarpe.

Stavo pensando che forse una possibile soluzione consiste nel trovare la distanza tra i due piedi in ogni momento e leggere i valori della distanza quando ogni piede colpisce il suolo (tale evento può essere rilevato utilizzando i sensori di pressione).

Non so se esistano alcuni sensori in grado di tracciare piccole distanze. Nel caso in cui puoi darmi un link dove posso avere alcune informazioni?

Hai qualche suggerimento o suggerimento per risolvere questo problema?


Il telefono Android ha questa app, puoi cercarla su Google per conoscere il loro algoritmo, utilizza gps.
Abdul Rehman,

Penso che sia troppo impreciso per i miei scopi poiché si basa sul GPS. Ho bisogno di tenere traccia della lunghezza del passo ad ogni passo e non solo una media dopo alcuni metri percorsi.
L_T

Risposte:


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In realtà è un problema abbastanza difficile, a seconda dei tuoi vincoli e requisiti. La determinazione del posizionamento locale è soggetta a livelli elevati di interferenza e accumulo di errori.

Il GPS sarà troppo impreciso a meno che non si configuri un sistema GPS differenziale super costoso, il che sembra che sarebbe troppo per te.

Potresti usare accelerometri / giroscopi come hai menzionato, ma c'è una quantità ragionevole di errore a seconda dei tuoi fondi e di quanti errori puoi tollerare.

Non sono esattamente sicuro di quale sia l'applicazione di questo progetto, ma una soluzione a basso costo potrebbe essere quella di montare solo alcuni sensori di distanza ad ultrasuoni sulle scarpe? Oppure potresti usare macchine fotografiche e scarpe colorate per tracciare il movimento? Solo alcuni pensieri.

Personalmente legherei semplicemente una corda alle scarpe e poi saprei quanto sarebbe lungo ogni passo :)


Ciao! Grazie mille per la tua risposta. Hai detto di usare sensori di distanza ad ultrasuoni e di attaccarli alle scarpe. Potete per favore fornire un link a tali sensori? Sono in grado di trovare sensori a ultrasuoni per lunghe distanze ... e di misurare la distanza tra il sensore e un ostacolo. Invece devo misurare la distanza tra due sensori. Hai esperienza con loro? Sono adatti secondo te per raggiungere il mio obiettivo? Ho intenzione di utilizzare quei sensori in applicazioni in tempo reale, quindi la latenza è molto importante nel mio caso, insieme a una piccola quantità di errori nelle misurazioni.
L_T

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Non deve essere una corda. Potrebbe essere un sensore di stiramento - adafruit.com/products/519
Scott Seidman

@Luca Dai un'occhiata a questi sensori qui . Assicurati solo di controllare che la distanza minima sia inferiore al tuo passo.
7200 rpm

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Puoi farlo usando un IMU. (Accelerometri a 3 assi e giroscopi di velocità). Integrando due volte le accelerazioni restituite dagli accelerometri e tenendo conto degli orientamenti utilizzando i giroscopi di velocità. puoi conoscere la posizione del tuo sensore IMU

MA, il sistema di tesi va alla deriva! Devi aggiungere alcune conoscenze al sistema per annullare o tenere conto delle derive.

Ad esempio, potresti rilevare quando il piede ha colpito il terreno. A questo punto, sai che la sua velocità rispetto al suolo è 0 e che il piede è piatto sul terreno. In questo modo è possibile ripristinare il vettore e gli angoli della velocità calcolata alla deriva. In effetti, si esegue la misurazione inerziale solo per un breve periodo, quando il piede è in aria.

Sembra fattibile, ma sembra anche che ci saranno molti problemi del mondo reale di cui tener conto. Per esempio :

  1. Come rilevare per certo che il piede è a terra?
  2. Dove mettere il sistema IMU sulle scarpe?
  3. ...

Ciao, molte grazie per la tua risposta. Vorrei incorporare i sensori di pressione nella suola come spiegato in questo documento: cim.mcgill.ca/~haptic/pub/LT-ET-AL-MMSP-10.pdf , e grazie agli algoritmi segnalati posso capire quando il il piede è a terra e quando è in onda. Quindi avrei attaccato l'IMU a ciascuna scarpa, nella parte posteriore, vicino al tallone. Hai qualche sensore IMU da suggerire? Qualche altro consiglio? Userò una scheda Arduino per digitalizzare i valori analogici dei sensori. Grazie in anticipo
L_T

Penso che questo sia in realtà il metodo migliore / più semplice. La deriva non sarà poi così male nel corso di un singolo passo.
Rocketmagnet,

sì, arrivo anche alla stessa conclusione. Tuttavia mi chiedo se ci siano anche altri sensori, magari basati sull'infrarosso o sul magnetismo ... Comunque, puoi consigliare alcuni sensori IMU che potrei acquistare online? Chiedo suggerimenti in base all'esperienza di chi è più esperto di me in questo campo. Grazie in anticipo
L_T

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L'uso del Doppler shift e delle onde sonore potrebbe funzionare. Trasmettitore in una scarpa, ricevitore nell'altra.

Lo spostamento Doppler sarà zero a un certo punto (quando entrambi i piedi sono fermi alla fine del passo?). Il D-shift sarà al massimo mentre le gambe si incrociano.

Conoscere il tempo e l'integrale del D-shift dovrebbe dettare la distanza. Può essere?

O semplicemente allaccia le scarpe insieme come ha detto 7200rpm !!


Ciao, grazie mille. Pensi che questo approccio sia abbastanza preciso? Hai dei sensori che mi suggeriscono di raggiungere questo obiettivo? Qualsiasi link al sito Web dei prodotti è molto apprezzato.
L_T

@Luca - è solo un'idea o un brainstorming. Gli ultrasuoni potrebbero essere i migliori da scegliere perché, come accennato in precedenza, le auto ora li stanno adattando per il controllo delle collisioni e potresti essere in grado di rapire parte di questa tecnologia per la tua applicazione. Ottieni un picco molto risonante con i trasduttori a ultrasuoni e il vantaggio è l'eliminazione indesiderata del rumore.
Andy aka
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