自动驱动的加速传感器用于通过三元电气化的距离预测
Zhengbing Ding1, Dinh Cong Nguyen1, Hakjeong Kim1
1School of Mechanical Engineering, Sungkyunkwan University, Suwon 16419, Republic of Korea.
使用Triboelectric纳米发电机 (TENGs) 的新型便携式,自动供电的加速度传感器提供了准确的实时运动表现监测. 这种具有成本效益的设备可以预测物体的距离,就像高尔夫球一样,灵敏度很高,准确度在5%以内.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 可穿戴技术可穿戴技术
- 运动科学 运动科学 运动科学
背景情况:
- 准确预测物体的距离在体育运动中至关重要,推动了对实时监控解决方案的需求.
- 加速传感器在体育运动中越来越受欢迎,但现有的基于Triboelectric Nanogenerator (TENG) 的设计面临着大尺寸,复杂性,高功率需求和成本等挑战.
- 由于TENG的低能量输出和功率密度,它们在先进的传感器开发中的应用受到限制.
研究的目的:
- 开发一款便携式,具有成本效益和自动供电的加速传感器,用于实时体育表现分析.
- 克服现有的基于TENG的加速度传感器的局限性,专注于尺寸,复杂性,功率要求和成本.
- 为了证明传感器在预测高尔夫球在放后的停留距离的能力.
主要方法:
- 设计了一个便携式的,实时的,可更新的策略,使用嵌入在灵活基板中的可单独地址和可控制的TENG单元.
- 将基于TENG的加速传感器集成到能够测量初始速度和加速的系统中.
- 通过计算和预测高尔夫球的停止距离来验证传感器的性能.
主要成果:
- 开发了一种高灵敏,低成本,自动供电的加速度传感器,精度控制在5%以内.
- 成功显示滚动高尔夫球冲击后的初始速度和加速.
- 在大约7秒内实现了快速计算和预测停车距离.
结论:
- 开发的基于TENG的便携式加速传感器有效地解决了当前技术的局限性,为体育分析提供了可行的解决方案.
- 这项研究为可扩展,具有成本效益和无处不在的自动供电加速传感器铺平了道路.
- 该传感器在体育运动中展示了实际应用,特别是通过预测球的行驶距离来分析投篮表现.
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