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壓力的沖浪
來源:薄膜壓力傳感器壓力分布 | 發(fā)布時間:2019/8/2 12:54:36 | 瀏覽次數(shù):
有壓力的沖浪者 作者:Justin Cunningham出版日期:2016年6月10日 對這篇文章的評論 新興的可穿戴技術(shù)市場正迅速被健身帶、智能手表和智能耳機(jī)淹沒。這些設(shè)備可以收集你的各種信息,從你的步數(shù)到心率,再到你得到的睡眠量。 對于長期接觸身體的可穿戴設(shè)備,在特定點(diǎn)施加的壓力是首要考慮因素。太多和設(shè)備不舒服,但太少和讀數(shù)可能變得不準(zhǔn)確。然而,測量壓力可能很困難,因?yàn)榇蠖鄶?shù)人往往對壓力變化更為敏感,而不是恒載。隨著設(shè)計(jì)越來越先進(jìn),他們采用的傳感器技術(shù)也必須如此。 職業(yè)體育 毫不奇怪,可穿戴設(shè)備正逐漸受到運(yùn)動員和運(yùn)動科學(xué)家的歡迎,試圖獲得性能優(yōu)勢。布蘭登·拉森(Brandon Larson)是紅牛高績效團(tuán)隊(duì)的技術(shù)專家,他在這個領(lǐng)域有豐富的工作經(jīng)驗(yàn),并領(lǐng)導(dǎo)了一個項(xiàng)目來收集數(shù)據(jù),并為一些優(yōu)秀的沖浪者提供見解。 最初的研究集中在確定沖浪者的腳的壓力如何轉(zhuǎn)移到?jīng)_浪板來控制它。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),高分辨率壓力圖被用于與“靴”內(nèi)底的傳感器相結(jié)合。捕捉到整個腳底壓力的細(xì)微變化被證明是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù),因?yàn)楹@瞬粩嗟貨_擊,加上沖浪者的腳所施加的各種力量。 此外,還需要壓力繪圖傳感器系統(tǒng)和相應(yīng)的電子設(shè)備來承受水、腐蝕、高濕度和一系列溫度?紤]到這些選擇,拉森選擇了電容式傳感技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)最近比電阻式傳感器有很多優(yōu)點(diǎn)。這包括更高的穩(wěn)定性、重復(fù)性和耐久性,以及測量極低壓力水平的準(zhǔn)確性。此外,傳感器不受濕度影響。 拉森最終選擇了電容式觸覺傳感系統(tǒng)(PPS)。電容式觸覺傳感器采用可壓縮介質(zhì)結(jié)構(gòu)隔開的兩個電極,當(dāng)施加壓力時,間隙減小,電容增大。與電阻技術(shù)不同,兩個電極永遠(yuǎn)不會接觸。因此,電容式傳感器即使承受多個重復(fù)負(fù)載,也不太容易磨損或失效。 使用電容式傳感器,可以使用精密的陣列測量壓力,該陣列測量數(shù)千個力點(diǎn),然后用于創(chuàng)建高分辨率的“力圖”。然后,結(jié)合這一點(diǎn),微型力傳感器測量在離散點(diǎn)的壓力,以幫助和關(guān)聯(lián)壓力數(shù)據(jù)。 PPS傳感器不需要手指或觸筆與單個電極交互。相反,由專有的可壓縮介質(zhì)矩陣隔開的兩個電極就像彈簧。 為了構(gòu)建觸覺陣列傳感器,PPS將電極排列成正交的重疊條。在電極重疊的每個點(diǎn)上形成一個不同的電容器。通過有選擇地掃描單列和單列,測量該位置的電容,從而測量局部壓力。 沖浪 在設(shè)計(jì)過程中,由于水對信號的干擾,使得車載無線數(shù)據(jù)采集變得非常困難。部署的系統(tǒng)稱為TactArray傳感器,具有多達(dá)8192個集成傳感元件,能夠測量0.01psi至700psi的壓力。 然而,它們并不是防水的,所以公司提供了護(hù)套來保護(hù)觸覺陣列。在這里,雙方的工程師也合作為數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)創(chuàng)造了一個小型的3D打印防水外殼。為了方便安置住房,研究小組在腳踝彎曲點(diǎn)下方創(chuàng)建了一個定制的口袋,這樣就不會干擾沖浪者的技術(shù)。 PPS傳感器系統(tǒng)由紅牛贊助的沖浪者在墨西哥的沖浪科技營進(jìn)行測試。該系統(tǒng)成功地捕捉和存儲了數(shù)小時的沖浪數(shù)據(jù),為世界級的精英沖浪者如何使用腳來控制沖浪板提供了獨(dú)特的視角。 拉森設(shè)想下一步是將觸覺陣列傳感器嵌入沖浪板的甲板,以收集腳的壓力分布和位置。迄今為止,沖浪者腳的位置只能通過視頻進(jìn)行視覺評估。 紅牛高性能團(tuán)隊(duì)為這項(xiàng)技術(shù)考慮的其他應(yīng)用包括將其融入到翼服中,以更好地了解空氣動力學(xué)皮膚上的氣流和氣壓分布;山地自行車賽車手套或手柄,以確定抓地力和制動時間,以及irmness;和拉森說:“能夠在其中一些應(yīng)用程序中看到壓力信號是一種改變游戲規(guī)則的工具。” 不是為每個人 然而,電容式觸覺傳感器也有缺點(diǎn)。與電阻式傳感器一樣,它們也可能存在長期的負(fù)載問題。因?yàn)樗鼈兺ǔJ怯霉鑿椥圆牧显O(shè)計(jì)的,所以這種材料會蠕變。這會導(dǎo)致傳感器輸出在一段時間內(nèi)發(fā)生非常輕微的變化。在需要稱重傳感器穩(wěn)定性的應(yīng)用中,可以使用金屬屈肌來提高長期穩(wěn)定性。 由于其復(fù)雜的陣列結(jié)構(gòu),它們也不是最快的。延遲不太可能影響大多數(shù)應(yīng)用程序,尤其是可穿戴設(shè)備,但您可能不想使用它來觸發(fā)安全氣囊。盡管電容式觸覺傳感器的成本在過去幾年中有所下降,但電阻式傳感器仍然明顯便宜。 太多的技術(shù)-太多的干擾 隨著技術(shù)越來越成為每個人生活的一部分,對技術(shù)和數(shù)字疲勞的抱怨也在增加。無論是個人還是公司,最大的抱怨之一就是他們的注意力都變得如此分散。有多重任務(wù),但也有現(xiàn)代生活。數(shù)以百計(jì)的應(yīng)用程序、通知、電子郵件、更新、社交媒體、可穿戴設(shè)備和廣告:到處都是,都在乞求我們的關(guān)注。分心不僅僅是一個問題,對許多人來說,它是一種生活方式。因此,對于正在考慮解決方案的讀者,我們選擇了兩個選項(xiàng)。 第一個當(dāng)然是技術(shù)性的答案。福庫布拉斯創(chuàng)造了一個名為ReVibe的抗干擾樂隊(duì)?纱┐鞯脑O(shè)計(jì)適用于所有年齡段,包括自閉癥和多動癥患者。它使用一種專有的算法,通過使用手腕上不同級別的振動,提醒用戶繼續(xù)執(zhí)行任務(wù),或返回任務(wù)。該算法旨在確保佩戴者不習(xí)慣提醒,并開始忽略提醒。 不相信?好吧,也許第二個可穿戴的更合適,這一想法最初是由發(fā)明家雨果·格恩斯巴克在1925年提出的。他建議使用隔離頭盔來幫助提高注意力和集中度。頭盔會使佩戴者耳聾,給他們輸送氧氣,并將他們的視力限制在一個微小的水平裂縫上,這樣一次只能閱讀一行文字。 所以為什么不花一分鐘,分心,讓我們知道你的想法。用hashtag bringbacktheisolator或vibrofocusplease或imnot discenteded發(fā)tweet-us@eureka雜志
 
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