Slagkrag op 'n hardloper se hak en been tydens hardloop: 6 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Vir my projek wou ek die hoeveelheid krag toets waaraan die hak en been van 'n hardloper blootgestel word, en as nuwe hardloopskoene die krag regtig verminder. 'N Versnellingsmeter is 'n toestel wat versnelling in die X-, Y- en Z -as opspoor. Versnelling word gemeet in G-magte, een G-krag is gelykstaande aan die versnelling van swaartekrag op aarde wat alle dinge te alle tye ervaar. Ek gebruik hierdie versnellingsmeter om die hoeveelheid G-Forces wat my hak en been ondervind tydens die hardloop te toets, en as daar 'n verskil is tussen nuwer en ouer skoene. Daar is baie algemene wanopvattings oor die behoefte aan nuwe hardloopskoene. Baie mense glo dat Nike vir jou lieg as hulle jou vertel om elke 500 kilometer nuwe skoene te kry. Skoenondernemings wat hardloop en winkels bedryf, soos byvoorbeeld Poulsbo hardloop (my plaaslike hardloopwinkel), sal jou vertel dat jy jouself sal seermaak as jy jou skoene nie gereeld vervang nie. Ek is egter nie seker of dit heeltemal waar is nie, en daarom het ek besluit om dit self te toets. Die oorsaak van hierdie loopbeserings wat hulle vertel dat u sal kry as u nie nuwe skoene het nie, is afgelei van die hoeveelheid krag wat u been en hak ondervind. Hulle sê nuwe skoene verminder die krag beter as ou skoene, maar ek is nie oortuig dat dit waar is nie. Hierdie projek sal baie mense help, veral diegene wat geneig is tot beserings, en diegene wat meer daarvan wil weet. My projek sal bepaal of hierdie maatskappye die waarheid praat, of hulle net probeer om jou 'n ander paartjie Benjamins uit te haal.

Voorrade

1x Arduino uno

1x Sparkfun adxl377 versnellingsmeter

1x broodbord

1x baie springdrade

1x knoppie

1x LED

2x 10k weerstande

2x 30k weerstande

6x drade wat ongeveer die lengte van die hardloper se been is

1x skootrekenaar wat die Arduino IDE kan bestuur

Ekstra komponente benodig vir die sekondêre bou:

1x LCD skerm

1x potensiometer

1x baie meer springdrade

Stap 1: My aanvanklike bou

My aanvanklike konstruksie was 'n bewys van die konsep. Ek wou seker maak dat hierdie projek moontlik is voordat ek tyd en geld daarin belê. Ek gebruik 'n versnellingsmeter, Arduino, vier springdrade en my skootrekenaar wat die kode gebruik. Hierdie konsepbewys was baie belangrik, want ek het waardevolle lesse geleer met betrekking tot die kode. Die belangrikste is egter dat ek geleer het dat hierdie projek moontlik was.

Stap 2: Sekondêre bou

Eerstens wil ek sê dat hierdie konstruksie nie nodig was vir die finale opbou nie, en dat dit 'n paar ekstra komponente benodig, dus hierdie stap is heeltemal opsioneel. Ek het 'n Liquid Crystal Display (LCD) bygevoeg sodat dit my die G -kragwaardes op 'n rekenaar kan gee sonder die Arduino IDE. Voor hierdie build moes ek die Arduino IDE en die kode hê om die uitsetdata van die versnellingsmeter te kon ontvang. Met hierdie nuwe gebou kan ek die Arduino vanaf enige kragbron bestuur, dit hoef nie eers 'n rekenaar te wees nie. Ek het ook 'n potensiometer bygevoeg sodat ek die agtergrond op die LCD kan aanpas. Dit kan nuttig wees as ek dit buite gebruik en die son op die skerm skyn. Ons was almal in die situasie dat u u slimfoon buite probeer gebruik, maar die lig van die son maak dit moeilik om die skerm te sien. U probeer dus die son met u hand blokkeer, of u draai u rug na die son om dit te blokkeer. 'N Ander manier om hierdie algemene probleem op te los, is om die helderheid van u skerm te verhoog, en dit is presies waarvoor die potensiometer is. Ek sou die uitsetdata nie baie goed kon sien nie, maar ek kon die agtergrond aanpas sodat ek dit perfek kon sien. Die aanpassing van die agtergrond kan ook in ander gevalle handig wees.

Stap 3: Derde en finale bou

Vir my derde en laaste build het ek al die beste eienskappe van al my vorige builds in een bord saamgevoeg. Ek het uiteindelik 'n baie verfynde en kompakte module gekry, en die lang drade kon teen my been loop sonder om my vorm te belemmer. Ek het 'n knoppie bygevoeg sodat ek op 'n gegewe tydstip my data -insameling kan begin en stop. Dit was baie belangrik vir die verkryging van goeie data, want ek sou kon begin versamel sodra ek begin hardloop het, en sodra ek opgehou het. Daarom het al die versamelde data betrekking op die werklike eksperiment. Ek het ook 'n LED bygevoeg sodat ek weet wanneer die data -insameling aan is, of wanneer dit af is. Hierdie finale opbou was uiteindelik 'n groot sukses, en dit was presies waarop ek gehoop het.

Stap 4: Probleemoplossing en 'n paar probleme wat ek onderweg gehad het

Ek het baie probleme met die projek gehad. Vir my eerste versnellingsmeter was dit baie moeilik om die bedrading, kodering, ontwerp en data korrek te kry. Die ontwerp was baie moeilik, want ek het baie beperkings, byvoorbeeld hoe swaar dit is of hoe groot dit is. Ek moet kan hardloop, en ek wil die naaste aan my gewone hardloopvorm kan hardloop sodat hierdie eksperiment akkuraat kan wees. Die kodering was ook baie moeilik en het baie probleme opgelos. Ek het probleme gehad om 'n behoorlike hoeveelheid G's uit my versnellingsmeter te lees. Die mma8452q (my versnellingsmeter) spring uit by agt G’s. Soms sou ek net my voet teen die vloer raak, dit lees agt G's, en dit is eenvoudig verkeerd, aangesien dit te hoog is. Na 'n paar probleme met skiet en herkodering, kon ek die skaal korrek kry.

Stap 5: My kode

Ek het een van die voorbeelde uit die Sparkfun -biblioteek gebruik, en ek het ook 'n knoppie bygevoeg en self LED gemaak. dit was redelik eenvoudig, aangesien daar voorbeelde is van alles in hierdie projek, maar u moet meer as een saamvoeg

Stap 6: Gevolgtrekking en data -analise

Ek beskou hierdie projek as 'n groot sukses. Ek het byna al my doelwitte bereik, indien nie almal nie. Ek kon baie bruikbare data kry. Ek het baie geleer oor kodering, bedrading, die elektroniese komponente van Arduino, die bou van 'n kompakte modulêre stelsel, G -krag en hardloop. Nou om my verklaring uit my eerste paragraaf te aanvaar of te verwerp, en die hele rede waarom ek met hierdie projek begin het. Ek wou die maatskappye verkeerd bewys deur aan te toon dat u nie elke 500 kilometer nuwe skoene hoef te koop nie. Verminder nuwe skoene werklik die hoeveelheid G -kragte wat 'n hardloper se hak en been ondervind tydens hardloop? Die antwoord is ja. Ek het die hoeveelheid G -kragte wat my hak ervaar het, vergelyk in 'n paar nuwe hardloopskoene, ou hardloopskoene, bakkies, en as 'n kontrole het ek net sokkies aangehad. Ek het gevind dat ek tot agt G's in my sokkies ervaar het. Dit is dieselfde hoeveelheid G's as die bakkies, wat te wagte is. In die ou hardloopskoene het ek tot ses G’s beleef. in die nuwe hardlopers het ek nie meer as vier G's beleef nie. Soos ons kan sien, was die nuwe hardlopers die beste om die trefkrag te verminder, en die bakkies was die ergste (sonder om die sokkies te tel, aangesien dit die veranderlike was). Ek vermoed dat ek met my instelling van minder as twintig dollar nie kan weerlê wat die 2,5 miljard dollar wat Nike die afgelope vyf jaar aan navorsing en ontwikkeling bestee het, vir hulle bewys het nie. Miskien spandeer ek die volgende keer dertig en ons sal sien wat dan gebeur.