Измерение длины шага при ходьбе

8

Я хотел бы измерить длину шага во время прогулки, и я ищу некоторые идеи, чтобы решить эту проблему.

Я на самом деле не эксперт по сенсорам, поэтому я пытаюсь собрать некоторую информацию, чтобы понять, как создать систему для этой цели. Обычно я использую Arduino с акселерометрами и датчиками давления, встроенными в обувь.

Я думал, что, возможно, возможное решение состоит в том, чтобы найти расстояние между двумя ногами в каждый момент и прочитать значения расстояния, когда каждая нога падает на землю (такое событие может быть обнаружено с помощью датчиков давления).

Я не знаю, существуют ли датчики, способные отслеживать небольшие расстояния. В случае, если вы можете дать мне ссылку, где я могу получить некоторую информацию?

Есть ли у вас какие-либо предложения или советы по решению этой проблемы?

sensor

— L_T
источник

Android-телефон имеет это приложение, вы можете Google его знать их алгоритм, он использует GPS.

— Абдул Рехман

Я думаю, что это слишком неточно для моих целей, поскольку оно основано на GPS. Мне нужно отслеживать длину шага на каждом шаге, а не просто среднее значение после нескольких пройденных метров.

— L_T

5

На самом деле это довольно сложная проблема, в зависимости от ваших ограничений и требований. Определение локального позиционирования подвержено высоким уровням помех и накоплению ошибок.

GPS будет слишком неточным, если вы не установите супер дорогую дифференциальную систему GPS, которая звучит так, как будто это будет слишком для вас.

Вы могли бы использовать акселерометры / гироскопы, как вы упомянули, но есть разумное количество ошибок в зависимости от ваших средств и сколько ошибок вы можете терпеть.

Я не совсем уверен, в чем заключается применение этого проекта, но дешевое решение может заключаться в том, чтобы просто установить на обувь несколько ультразвуковых датчиков расстояния? Или вы могли бы использовать камеры и цветные туфли, чтобы отслеживать движение? Просто некоторые мысли.

Лично я бы просто привязал веревку к обуви, и тогда бы я знал, как долго будет длиться каждый шаг :)

— 7200rpm
источник

Здравствуйте! Большое спасибо за ваш ответ. Вы упомянули, чтобы использовать ультразвуковые датчики расстояния и прикрепить их к обуви. Можете ли вы предоставить ссылку на такие датчики? Я могу найти ультразвуковые датчики на большие расстояния ... и измерить расстояние между датчиком и препятствием. Вместо этого мне нужно измерить расстояние между двумя датчиками. У вас есть опыт работы с ними? По вашему мнению, они подходят для достижения моей цели? Я планирую использовать эти датчики в приложениях реального времени, поэтому задержка очень важна в моем случае, наряду с небольшим количеством ошибок в измерениях.

— L_T

1

Не должно быть веревки. Это может быть датчик растяжения - adafruit.com/products/519

— Скотт Сейдман

@ Luca Проверьте эти датчики здесь . Просто убедитесь, что минимальное расстояние меньше, чем ваш шаг.

— 7200 об / мин

4

Вы можете сделать это с помощью IMU. (3-х осевые акселерометры и скоростные гироскопы). Путем двойной интеграции ускорений, возвращаемых акселерометрами, и учета ориентации с помощью гироскопов скорости. Вы можете узнать положение вашего датчика IMU

НО, система тезисов дрейфует! Вы должны добавить некоторые знания в систему, чтобы отменить или учесть сносы.

Например, вы можете определить, когда нога упала на землю. В этот момент вы знаете, что его скорость относительно земли равна 0 и что ступня стоит на земле. Таким образом, вы можете сбросить вычисленный вектор скорости и углы дрейфа. Фактически, вы выполняете инерционное измерение только в течение короткого времени, когда нога находится в воздухе.

Это звучит выполнимо, но также звучит, что будет много реальных проблем, которые нужно учитывать. Например :

Как точно определить, что нога лежит на земле?
Где поставить систему IMU на обувь?
...

— Blup1980
источник

Привет! Большое спасибо за ваш ответ. Я бы встроил датчики давления в подошву, как описано в этой статье: cim.mcgill.ca/~haptic/pub/LT-ET-AL-MMSP-10.pdf , и благодаря представленным там алгоритмам я могу понять, когда нога на земле и когда она в воздухе. Тогда я бы прикрепил ИДУ к каждой обуви, сзади, возле каблука. У вас есть датчик IMU, чтобы предложить? Любой другой совет? Я буду использовать плату Arduino для оцифровки аналоговых значений датчиков. Заранее спасибо

— L_T

Я думаю, что это на самом деле лучший / самый простой метод. Дрейф не будет таким плохим в течение одного шага.

— Ракетный магнит

да, я тоже прихожу к такому же выводу. Однако мне интересно, есть ли другие датчики, возможно, на основе инфракрасного излучения или на магнетизме ... В любом случае, вы можете порекомендовать некоторые датчики IMU, которые я мог бы купить онлайн? Я прошу предложения по опыту того, кто более опытен, чем я, в этой области. Заранее спасибо

— L_T

1

Использование доплеровского смещения и звуковые волны могут работать. Передатчик в одной обуви, приемник в другой.

Допплеровский сдвиг будет нулевым в некоторой точке (когда обе ноги неподвижны в конце шага?). D-shift будет на максимуме, когда ноги скрещены.

Знание времени и интеграл D-сдвига должны определять расстояние. Может быть?

Или просто соедините туфли вместе, как сказал 7200rpm!

— Энди ака
источник

Привет, спасибо большое. Как вы думаете, этот подход достаточно точен? У вас есть датчики, чтобы предложить мне это сделать? Любая ссылка на сайт продуктов очень ценится.

— L_T

@ Лука - это просто идея или мозговой штурм. Лучше всего использовать ультразвук, потому что, как упоминалось ранее, автомобили теперь устанавливают их для контроля столкновений, и вы можете похитить некоторые из этих технологий для своего применения. Вы получаете очень резонансный пик с ультразвуковыми преобразователями, и выгода заключается в устранении нежелательного шума.

— Энди ака