ARDUINO Беспроводная система фиксации уколов в фехтовании на шпагах

[Яkov Брусованик]

Добрый день!
Я пытаюсь сделать беспроводную систему фиксации уколов в фехтовании на шпагах.
На конце шпаги есть кнопка которая фиксирует укол. Это всё у меня работает и сигнал через ардуино нано и передатчик NRF24L01+ передаётся на приёмник NRF24L01+ и ардуино уно.
Вся проблема заключается в том чтобы НЕ фиксировать укол нанесённый в гарду шпаги соперника. Я видел в интернете теоритические способы решения такие как технология RFID или ШИМ.
Если кто то сможет помочь буду очень признателен. Я работаю тренером в фехтовальном клубе и надоело таскать проводное устройство (катушки с кабелем).
Если кто то заинтересуется проблемой я вышлю электрическую схему подключения.
Спасибо!

 

[7Up]

как это с помощью ШИМ создать систему, которая будет определять каким местом нажата кнопка? это же просто кнопка. Замыкание цепи/размыкание

 

[Яkov Брусованик]

Добрый день! Проблема заключается в том что бы по одному проводу подать электрический сигнал.
с помощью ШИМ это я где то причитал в интернете и сам не представляю как это работает.
Спасибо!

 

[Nikanor]

на гарду шпаги ставится свой датчик и тоже передаётся информация.
потом идёт анализ с двух передатчиков.
по другому вряд ли получится.

 

[7Up]

@Яkov Брусованик, Ничерта не понятно. На конце шпаги просто кнопка? или контакт электрический? ШИМ это Широтно-импульсная модуляция. Это тип сигнала и не более. это не технология. Если на конце шпаги электрический контакт, типа на замыкание цепи работающий, так замотайте скотчем те части, которые не должны реагировать на укол

 

[Яkov Брусованик]

@Nikanor,
Спасибо за участие в моей проблеме. Я думал о ёмкостном датчике и проделал несколько опытов но сигнал не стабилен и ловит разные наводки.
Может посоветуете другой вид датчиков.
Спасибо!

 

[poty]

С моей точки зрения (за всё время темы ничего лучше не придумал) - это металлизированная одежда и замыкание контакта через пол, допустим. Но тогда и гарда как-то электрически должна быть отделена, а это - практически мало реализуемо.
Все варианты "радио" датчиков либо будут слишком медленными, либо ненадёжными, либо неизбирательными до степени различения укола в области, находящиеся друг от друга на расстоянии нескольких сантиметров.

 

[Яkov Брусованик]

вот схема подключения беспроводной системы регистрации уколов.
в обычной (проводной) системе гарды гальванически соеденины через провода подходящие к регистратору и при уколе в гарду цепь замыкается через гарду и концевик второй шпаги и происходит блокировка укола. В беспроводной системе этой связи нет.

 

[qbaddev]

Вот если бы они дрались голыми! Можно было бы определять касание кончика, по токо-проводимости кожи

 

[poty]

А в проводной системе на конце шпаги тоже концевик?

 

[Яkov Брусованик]

@poty,
в проводной системе на конце шпаги тоже концевик.
Провода подходящие к концевику изолированы от масы шпаги но во время укола в гарду соперника есть соединение между проводом в шпаге и гардой соперника.

 

[Старик Похабыч]

Вот я честно, не знаю как к такой задаче подойти. У меня в голове надо отличить нажатие на кнопку пальцем и палкой... при том, что оба раза будет нажатие...

 

[Яkov Брусованик]

@Старик Похабыч,
согласен... но несколько крупных фирм решили эту проблему и гребут деньги лопатой наживаясь на бедных спортсменах.

 

[poty]

@Яkov Брусованик, Вы имеете в виду решили на беспроводной основе? "меточные" способы (RFID, NFC) здесь точно не подойдут! Они действуют на объёмную область, довольно медленные и ненадёжные. Сенсорный метод возможен (т.е., касаетесь гарды - срабатывает емкостной сенсор - передаёт данные на регистратор), но если конец шпаги только скользнул по гарде, а потом упёрся в противника, - Вы это отбракуете, т.е. нужно фиксировать точную временнУю последовательность нажатия на концевик и сопряжения с попаданием в гарду.
Я сомневаюсь, что у профессиональных шпаг на конце - именно переключатель. Насколько я понимаю, используется металлизированная одежда.

 

[Яkov Брусованик]

временнУю последовательность я отработаю в контроллере.. это не проблема.
если конец шпаги только скользнул по гарде и его концевик не замкнул сеть то ничего не произойдёт и укол не зафиксируется.
шпага одна и таже в проводной и беспроводной системе. к шпаге подводиться 3 провода. два провода это концевик а третий соединён с масой т.е. с гардой шпаги.

https://forum.arduino.cc/t/wireless...g-a-pwm-signal-without-common-ground/686963/1

https://github.com/OpenFencing/Wireless

http://Github.com/Yohannfra/Touche

 

[poty]

если конец шпаги только скользнул по гарде и его концевик не замкнул сеть то ничего не произойдёт и укол не зафиксируется.

Я имел в виду то, что конец шпаги попал в гарду, скользнул по ней, достиг, допустим, тела и замкнулся уже на теле.
Я поверхностно прочитал ссылки (кроме последней, так как по ней - готовое решение и нужно смотреть внимательнее). По первой ссылке в самых первых сообщениях говорится, что говорить о ШИМ вообще некорректно, когда речь идёт о декодировании некоторой последовательности.
По второй ссылке приводится несколько подходов к декодированию, но ни один из них, насколько я понял, не проверен - это своего рода теоретические изыскания. Там есть интересные вещи, но реализовывать их только на Ардуино - непросто, если не сказать невозможно. К тому же ряд вещей требует всё-таки металлизированной одежды или пола (если правильно понял). Если появится время, почитаю повнимательнее.

 

[Геннадий П]

Я бы сделал так:

• На гарду подается модулирующий сигнал, частота не важна, допустим 1 МГц (но скорее всего нужно подбирать практически) (конструкция скорее всего достаточно одного витка вокруг гарды, но зависит от частоты)
• К концу шпаги через коаксиальный кабель идет датчик-антенна (на землю кабеля можно замыкать кнопку чтобы меньше проводов было)
• В регистраторе с помощью фильтров и триггера определяем, находится ли кончик шпаги рядом с гардой
• При срабатывании кнопки на конце шпаги определяем по триггеру находится ли кончик рядом с гардой или нет

 

[Яkov Брусованик]

@poty,
Добрый день!
в шпаге металическая одежда не используется. она используется только в рапире и сабле чтобы отличить укол в грудь от укола например в руку.
Большое спасибо за участие в моей проблеме!

@Геннадий П,
Добрый день! Большое спасибо за участие в моей проблеме.
Просто поднести шпагу к гарде не достаточно..(например можно уколоть в кисть руки которая находится возле гарды).
Изменения в шпаге делать нельзя т.к. эта шпага используется спортсменом и в обычной проводной системе на соревнованиях.
к шпаге подводятся три провода. два провода идут на концевик а третий подсоединён к гарде и гальванически изолирован от двух проводов которые идут на концевик. в обычной системе при уколе в гарду есть соединения этих двух проводов и гарды противника и замыкается вторая цепь блокирующая в логике фиксатора этот укол.

 

[Геннадий П]

@Яkov Брусованик, Если не изменять шпагу, то это не реально сделать на беспроводной системе.

 

[poty]

@Яkov Брусованик, возможно металлизированная одежда и не используется, так и беспроводная система не используется. Вот так, "из воздуха" сделать что-то не получится. Нужно какие-то решения наращивать.
Фактически, единственный вариант, который остаётся - заставить прикосновение к гарде резко менять ёмкость и настройку колебательного контура. Но насколько я понял, ошибки в этом случае возникнут всё равно. Надо пробовать. Возможно, тоже тупиковый путь.
При наличии хотя бы металлизированного помоста можно было бы попробовать использовать его как аналог общей земли и сыграть на ёмкости тело-помост, но нахождение клинка рядом с гардой может спровоцировать сработку.

 

[ВикторТТТ]

@Яkov Брусованик,добрый вечер я уже год этим занимаюсь, давайте общаться в вацапе 8 909 4 13 13 88. обменяемся информацией. Пробовал вариант передачи сигнала по одному проводу. Предлагают для офиса смотри видео

https://calibur.ai/?fbclid=IwAR2Uf9tFGzTPZjQdtSksUaTJ7PzJ9rsGjH5zHKaDopjB6WLq6gr5A-mw3k4#section-11-582

нажми кнопку LIVE DEMO

 

[Яkov Брусованик]

@ВикторТТТ,Добрый вечер! если бы я знал как они это сделали (принцип действия) то давно бы уже построил эту систему. Сейчас пробую играться с ёмкостью.. т.е. отличить укол в тело или в в гарду с помощью разницы ёмкостей.
Спасибо!

 

[Samolet1405]

Доброго дня, я так понимаю есть один вариант наиболее подходящий к этому решению проблемы. Так как внутри гарды есть два провода на кнопку и общая земля это сама гарда то сделать можно так: на саму гарду подать генерирующий сигнал скажем в 1 килогерц на вторую 10 килогерц, один из проводов кнопки сделать приемником на эти частоты одна гарда принимает 1 килогерц которая выдает 10 и вторая противоположно. в ардуинке прописать зависимость а по блю тузу послать сигнал и там отфильтровать по времена на таймерах. Думаю это не так сложно сделать, тем более есть уже готовые варианты на кнопках передающих по воздуху сигналы с фильтрацией в проге в системе андроид.
Или как вариант использовать serial arduino с кодом , tx одной шпаги допустим код 55 а tx второй 70, rxы через кондер на один их аналоговый пио как приемники и одновременно сигнал кнопка на обычный пио. Чувствительность приема ни пио думаю как раз будет достаточно из за наводок, на крайняк поставить ну очень слабые усилители передачи и приема абсолютно любой волны любой частоты.
Пишите на вотсап если что. Помогу с реализацией проекта, не за даром. 89251775222. Константин.