Hallo Leute. Ich bräuchte auf einer Tischtennisplatte ein Zielfeld welches beim Auftreffen eines TT-Balles ein Sensorsignal erzeugt (0/1 reicht). Das ich wiederum per uC dann weiterverarbeite und z.B. einen Zähler ansteuern kann. Hintergrund des ganzen ist das man z.B. bei Training von Kindern einen gewissen Spiele-Anreiz mit einem vorgegeben Ziel erzeugen kann. Normales Training ist besonders für die Kids trocken und langweilig... so kann man das ganze ein wenig aufpeppen. Irgendwo draufballern mit Blinken, Hupen, Highscore, und am besten noch mit Facebook/Whatsapp koppeln ;-) Es gibt auch schon ein kommerzielles Teil, welches aber bei uns kaum oder nur extrem überteuert zu bekommen ist. => http://www.donic.cdbs.de/de/material/robo-pong/649-pong-master-spiel.html Außerdem kann das nur Zählen und es gibt nur 3 Zielfeldformen/Größen. Ich würd da ganze gerne mit ein paar Zusatzoptionen nachbauen und ggf. zum Nachbauen das als OS-Projekt bereitstellen. Vereine sind für günstige Nachbaumöglichkeiten immer gerne zu haben. Eignet sich ja für ein nettes kleines uC-Projekt. Aber da häng ich jetzt wie gesagt an einer einfachen und günstigen Möglichkeit so ein Zielfeld zu machen. Kennt jemand zufällig eine brauchbare "Sensorfolie" oder ein paar Tricks zum selber bauen? Meiner Meinung nach reicht es wenn einfach für die festgelegte Fläche ein 0/1-Signal erzeugt... Positionserfassung macht’s nur unnötig kompliziert. Mein erster Eigenbauansatz wäre klassisch 2(3) leitende Folien mit einem Gitter/Netz/Luft dazwischen. Ich muss aber noch passende Materialien finden. Ich bin für jeden Tipp dankbar. Ich hab mir auf über alternativen mittels direkter Positionserfasssung Gedanken gemacht, aber das wird alles zu kompliziert. Insbesondere für den Nachbau. Aber wenn hier auch jemand kreative Ideen hat... einfach her damit.
Wie flach muss es werden? Als Klopfsensoren funktionieren ordninäre Piezoscheiben hervorragend. So etwas könnte funktionieren: Oben ein dünnes Blech o.ä., darunter je nach Fläche ein paar Piezos kleben und unten mit dünnem Filz/Silikon/... von der Platte entkoppeln.
Meine erste Idee wären ein paar Mikrophone in/an der Platte. durch Messung der Signallaufzeiten müsste sich die Aufprall-Position bestimmen lassen. Müsste sehr Billig realisierbar sein, und die Plattenoberseite wird nicht verschandelt.
Mit Folien halte ich das für kaum Möglich, bzw. ändert sich dadurch auf Aufprallverhalten vermutlich. Ich würde es mit einer Kamera machen, einen Hellen TT-Ball auf grüner Platte kann man recht gut erkenne. Den eigentlichen Aufprall-Zeitpunkt kann man eventuell mit einen Mikrofon oder einen Beschleunigungssensor an der Platte erkennen. Die Position dazu anhand von dem Kamerabild. Eventuell reicht dafür schon ein Raspi.
Nachtrag: Schallgeschwindigkeit in Holz beträgt laut Wiki ca. 3300 m/s. um auf 5 cm genau zu messen bräuchte man eine Zeit-Auflösung von 15µs. Da könnte ein AVR schon etwas externe Hilfe brauchen.
Ich würde auch die Mikrofon-Idee weiter ausbauen, aber kombiniert mit Holz/Luft: Ein Mikrofon würde ich mit der Tischplatte kopplen, um den Moment des Aufschlages zu erkennen. Wenns dann soweit ist, würde ich die Mikrofone an den Ecken scharf machen, um die Laufzeiten zu messen ... Dieses Prinzip sollte auch rel. gut gegen Fremdlärm sein. Durch Messungen im Vorfels lässt sich bestimmt das Spektrum stark einengen.
Ahab schrieb: > Schallgeschwindigkeit in Holz beträgt laut Wiki ca. 3300 m/s. Naja, TT-Platten bestehen heutzutage fast niemals aus Holz, aber egal, die Schallgeschwindigkeit wird zumindest größenordnungsmäßig trotzdem passen. > um auf 5 cm genau zu messen bräuchte man eine Zeit-Auflösung von 15µs. > Da könnte ein AVR schon etwas externe Hilfe brauchen. Ach watt, 15µs sind bei 20Mhz eine kleine Ewigkeit. Analog-Komparator und Capturefunktion eines Timers und du kannst mit Interrupt aufeinanderfolgende Schallereignisse mit ca. 1µs Abstand auf 62,5ns genau erfassen. Das ist bei weitem ausreichend für die Aufgabe.
Tom schrieb: > Wie flach muss es werden? Als Klopfsensoren funktionieren ordninäre > Piezoscheiben hervorragend. So etwas könnte funktionieren: Oben ein > dünnes Blech o.ä., darunter je nach Fläche ein paar Piezos kleben und > unten mit dünnem Filz/Silikon/... von der Platte entkoppeln. 5-8mm sollten noch ok sein. Interessanter Ansatz. Muss mal testen wie gut sich die Signale sich trennen lassen. Ahab schrieb: > Meine erste Idee wären ein paar Mikrophone in/an der Platte. > durch Messung der Signallaufzeiten müsste sich die Aufprall-Position > bestimmen lassen. Hehe... das war einer der "komplizierten" Ansätze. Hab das mit dem Micros auch schon mal mim Oszi getest... und man kann wirklich über die Laufzeiten was rausmessen. Das Problem ist das es sehr viele Variablen gibt (Art/Material der Platte, Micro, etc.) und man ziemlich schnell messen und Rechnen muss. Aber insofern interssant weil man dann die "Felder" digital vorgeben könnte oder sogar per Rechner die "Hit-Zones" auswerten könnte. Das werd ich warscheinlich auch als Projekt anpacken weil ich das für mich brauchen kann. :) Peter II schrieb: > Mit Folien halte ich das für kaum Möglich, bzw. ändert sich dadurch auf > Aufprallverhalten vermutlich. Das ist jetzt nicht so das Problem weil man das eher mit Balleimer- oder Ballrobottertraining anwendet. Wenn natürlich das Aufprallverhalten nicht beeinflusst wird wärs noch besser... muss aber nicht. > Ich würde es mit einer Kamera machen, einen Hellen TT-Ball auf grüner > Platte kann man recht gut erkenne. Das ist der andere "komplizierte" Ansatz. Hab ich mir auch schon gedacht.. das System könnte man mit mehreren Kameras sogar soweit treiben das ich die 3D Position realtime ermitteln könnte. Das Problem ist... mit einfachen (CMOS) Kameras geht das schon fast nicht mehr. Das Spiel ist schlichtweg zu schnell. Mit meiner 60fps Actioncam wirds beim meiner Spielweise schon ein ziemlich unscharfes Ei. Aber cool wärs schon.. es gibt ja auch ein paar schicke Biblioteken für (z.B. OpenCV). Damit könnte man richtige 3D Analysen machen. Sowas gibts noch nicht... das wär ein Projekt welches wirklich noch niemand in der Form gemacht hat.
Frank Esselbach schrieb: > Wenns dann soweit ist, würde ich die Mikrofone an den Ecken scharf > machen, um die Laufzeiten zu messen ... > Dieses Prinzip sollte auch rel. gut gegen Fremdlärm sein. Durch > Messungen im Vorfels lässt sich bestimmt das Spektrum stark einengen. Ich hab die Micros unter die Platte gepackt damit ich möglichst wenig Umgebungsgeräusche drauf hab. Auch den Trigger. Das funktioniert ganz gut lt. Oszi. Ich muss nur noch ein Schema ausknoblen womit ich relativ einfach die Position ausrechnen kann.
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Franz B. schrieb: > Ich hab die Micros unter die Platte gepackt damit ich möglichst wenig > Umgebungsgeräusche drauf hab. Auch den Trigger. Den braucht man eigentlich garnicht. Ein einfacher Hochpaß am Eingang des Analogkomparators genügt bereits völlig zu einer hinreichenden Signalaufbereitung. > Ich muss nur noch ein Schema ausknoblen womit ich relativ > einfach die Position ausrechnen kann. Es läüft auf die Lösung einer quadratischen Gleichung hinaus.
Ahab schrieb: > um auf 5 cm genau zu messen bräuchte man eine Zeit-Auflösung von 15µs. > Da könnte ein AVR schon etwas externe Hilfe brauchen. Wozu wurde der Timer erfunden. Bei 16MHz Takt lacht der über 15µs.
> Den braucht man eigentlich garnicht. Ein einfacher Hochpaß am Eingang > des Analogkomparators genügt bereits völlig zu einer hinreichenden > Signalaufbereitung. Jaein.. muss ich noch testen. Ich hab ja eigentlich 2 Plattenhälften... und (bei Balleimer/Ballrobottertraining) werte ich nur eine Seite aus. Aber in einem richtigen Spiel will ich vieleich beide Seiten auswerten... oder aber es kann auch vorkommen das ich "Querschläger" habe. Insofern kanns nicht schaden generell ein möglichst sauberes Signal zu haben um später besser filter/unterscheiden zu können. >> Ich muss nur noch ein Schema ausknoblen womit ich relativ >> einfach die Position ausrechnen kann. > > Es läüft auf die Lösung einer quadratischen Gleichung hinaus. Könnte mich täuschen, aber so einfach ist es wohl nicht. Ich hab ja nicht den exakten Zeitpunkt wann der Ball auf die Platte aufschlägt. Zumindest wenn ich ein Micro als Trigger nehme... egal ob Luft oder Platte. Ich weiß ja nicht wo der aufschlägt und hab im Triggersignal auch immer ein x drin. Ich muss dann rückwärtsrechnen. Oder denk ich zu kompliziert? Angenommen ich plaziere z.B. in 4 Ecken die Micros. Das Signal welches als erstes ankommt bestimmt den Quadranten... ich weiß aber nicht wie weit die Position weg ist da dieses Signal ja das erste ist was ich mitbekomme. Der Schnittpunkt aus den anderen 3 Ecken bestimmt dann die Position in dem Quadranten. Bei den gemessenen Zeitdifferenzen fehlt aber immer der Wert x vom realen Aufschlagpunkt zum Triggermicro. :) D.h. ich muss mit Winkel eine Unbekannte ausrechnen bevor ich die Position bestimmen kann. Oder seh ich den Wald vor lauter Bäumen schon wieder nicht? ;) Und deswegen würde ich für MK1 / v0.01 die einfache Sensor-Fläche bevorzugen. :) MK2 => 2D mit Micros MK3 => 3D mit Kameras ;)
Franz B. schrieb: > Ich hab ja > nicht den exakten Zeitpunkt wann der Ball auf die Platte aufschlägt. > Zumindest wenn ich ein Micro als Trigger nehme... egal ob Luft oder > Platte. Ich weiß ja nicht wo der aufschlägt und hab im Triggersignal > auch immer ein x drin. Ich muss dann rückwärtsrechnen. Oder denk ich zu > kompliziert? Du hast 3 Mikrofone von denen du zu unterschiedlichen Zeiten t1, t2 und t3 das Klick kriegst. Was du wissen willst sind 2 Abstände zu 2 Mikrofonen. Denn für die gilt ja
1 | r1 = Schallgeschwindigkeit * ( t1 - t ) |
2 | r2 = Schallgeschwindigkeit * ( t2 - t ) |
unglücklicherweise sind das 2 Gleichungen mit 3 Unbekannten: r1, r2 und t (r1 und r2 werden noch mit den x und y Koordinten der Mikrofone zur Ballposition x bzw. y aufgelöst) und genau da kommt dann das 3. Mikro ins Spiel, welches dir eine 3. Gleichung liefert. Im Prinzip ganz analog zum GPS, nur in 2 Dimensionen und nicht in 3 http://de.wikipedia.org/wiki/GPS-Technik#L.C3.B6sungsverfahren_f.C3.BCr_4_Gleichungen_mit_4_Unbekannten
sowas evtl: http://www.aliexpress.com/item/5-x-50mm-Piezo-Discs-Element-Transducer-DIY/2030247070.html ist nur wohl etwas zu klein, oder? Oder was mir noch einfällt, ein kleines Luftkissen und einen Drucksensor anschließen. Das ist dann ähnlich, wie das mit deinem Lautsprecher, nur flacher. Ich stell mir da gerade so etwas vor, wie einen Luftballon auf einen runden Rahmen aufziehen, da müsste man den Druckimpuls locker messen können. Oder als Alternative, einen Ring (http://www.ebay.de/itm/Lautsprecherring-MPX-165mm-Multiplex-Ring-Holzring-STUCKPREIS-NEU-GARANTIE-/271242580365 gibt es sicher auch flacher und mit weniger Rand oder lässt sich selbst einfach mit einer Oberfräse herstellen) nehmen, die eine Hälfte mit Fotodioden ausstatten und die andere mit Leuchtdioden. Wenn man dafür SMD-Dioden nimmt, kann man diese mit Sekundenkleber aufkleben und dann in Reihe verlöten. Dann müsste es sich auch detektieren lassen. Der Sperrstrom sollte dann wenn der Ball die Lichtschranke verdeckt niedriger werden. Evtl. hat man aber das Problem mit dem Hallenlicht und man müsste das ganze modulieren. Zum Thema Aufprall und Messen mit Mikrofon, das finde ich auch interessant. Du kannst da denke ich wenn du mehrere (sprich 3) verwendest, die du an einem Rahmen befestigst (sprich das sie unter der Platte immer die gleichen Abstände haben), die Laufzeitfehler herausrechnen, da du es dann ähnlich wie bei einem Touchscreen hast, nur mit Signallaufzeitdifferenzen.
Franz B. schrieb: >> Es läüft auf die Lösung einer quadratischen Gleichung hinaus. > > Könnte mich täuschen, aber so einfach ist es wohl nicht. Doch, ist es. > Ich hab ja > nicht den exakten Zeitpunkt wann der Ball auf die Platte aufschlägt. Nein, natürlich nicht. Du hast zwei Schallereignisse in einem bestimmten zeitlichen Abstand und die planaren Koordinaten der beiden Empfänger. Das genügt, um die Sache letztlich auf eine quadratische Gleichung zurückführen zu können. Natürlich hat diese meistens zwei Lösungen, von denen nur eine wirklich nützlich ist. Und bezüglich deiner angedachten Erweiterung auf vier Sensoren: behandle sie als zwei Paare und benutze die Ergebnisse der beiden Paare mit sinnvoller Gewichtung als zusätzliche Redundanz.
Statt Mikros könnte man auch einfach mehrere Trembler unter die Platte packen. Eine leichte Metallkugel in einem zerschnitten Pingpongball der mehrere interne Kupferbänder/-Litzen hat dürfte reichen. Kamera wäre natürlich mit Notebook einfacher, da gibt's genügend hochauflösende mit genug FPS. Mit Zobel oder anderem Kantendedektor läßt sich dann der Ball da rund schnell erkennen. Lichtschranken oder Laserscanner z.B. aus altem Laserdrucker wären auch noch alternativen. Wobei man dann logischerweise den Laser des Druckers tauscht ...
Geht das würglich so? Hier werden bereits Gleichungen in den Ring geworfen, ohne dass wirklich klar ist, dass die Ansätze überhaupt funktionieren. Klar - ein möglichst senkrecht von oben kommender Ball, mag sich ja bei den verschiedenen Ansätzen lokalisieren lassen. Was ist aber mit dem Liebling bzw. dem fast Normalfall: Dem sehr flach, eventuell sogar angeschnittenen Ball? Der streift nämlich die Platte nur, oder berührt die Platte, durch seinen Rückwärtsspin, extrem schwach.
Amateur schrieb: > Dem sehr flach, eventuell sogar > angeschnittenen Ball? Der streift nämlich die Platte nur, oder berührt > die Platte, durch seinen Rückwärtsspin, extrem schwach. auch dieser erzeugt nur an einem Punkt den Schall. Sehe dabei kein Problem, wenn man das Geräusch sinnvoll gefiltert bekommt.
c-hater schrieb: > Nein, natürlich nicht. Du hast zwei Schallereignisse in einem bestimmten > zeitlichen Abstand und die planaren Koordinaten der beiden Empfänger. > > Das genügt, um die Sache letztlich auf eine quadratische Gleichung > zurückführen zu können. Natürlich hat diese meistens zwei Lösungen, von > denen nur eine wirklich nützlich ist. mit zwei Mikrophonen gehts wirklich nicht, da brauchts definitiv noch ein drittes Mikrophon oder man müsste den genauen Aufschlagzeitpunkt kennen.
Wenn ich Zeit hab mach ich mal ein paar Messungen. Aber ich glaub das Signal bei langsamen/schnittbällen sollte ausreichen. Ich muss gestehen mit nem Atmega hab ich noch garnicht so viel gerechnet... packt der sowas überhaupt? Aber nochmal zurück zur einfachen Lösung... weiß jemand wie das hier gemacht wurde? http://www.donic.cdbs.de/de/material/robo-pong/649-pong-master-spiel.html
Franz B. schrieb: > Ich muss gestehen > mit nem Atmega hab ich noch garnicht so viel gerechnet... packt der > sowas überhaupt? er kann sich ja eine Sekunden zeit lassen, das schafft er schon. Andere sind mit so einer Rechenleitung bis zu Mond geflogen.
Die wii hat doch einen hochauflösenden Bildsensor. Und nu? Just a Brainstorm
Franz B. schrieb: > Wenn ich Zeit hab mach ich mal ein paar Messungen. Aber ich glaub > das > Signal bei langsamen/schnittbällen sollte ausreichen. Ich muss gestehen > mit nem Atmega hab ich noch garnicht so viel gerechnet... packt der > sowas überhaupt? > > Aber nochmal zurück zur einfachen Lösung... weiß jemand wie das hier > gemacht wurde? > http://www.donic.cdbs.de/de/material/robo-pong/649... Sehen nach Piezos aus. Mann könnte auch Dehnungsmesstreifen nehmen oder wenn's auf den Millimeter ankommt Piezostreifen als Netz aufkleben. Ich denke kaum das das wesentlich den Abprall verändert und wenn gleicht es sich aus ...
Franz B. schrieb: > Aber wenn hier auch jemand kreative Ideen hat... einfach > her damit. Weiß jetzt nicht ob das groß creativ ist aber Dehnungsmessstreifen sind verdammt empfindlich und du brauchst nur einen Metallstreifen um den impact zu messen 2. Möglichkeit wäre die mTouch (nennt sich bei Pic uPs so) Technologie zu nutzen. Für Atmel Fans gibt es das sicher auch. Statt des Touchfelds weichen Schaumstoff mit 2 leitenden Folien bekleben und ausprobieren. Kann man dann mit ner dünnen Leiterplatte als untere Folie sogar professionell machen.
Franz B. schrieb: > Hintergrund des ganzen ist das man z.B. bei > Training von Kindern einen gewissen Spiele-Anreiz mit einem vorgegeben > Ziel erzeugen kann. Normales Training ist besonders für die Kids trocken > und langweilig... so kann man das ganze ein wenig aufpeppen. Irgendwo > draufballern mit Blinken, Hupen, Highscore, und am besten noch mit > Facebook/Whatsapp koppeln ;-) Es gibt auch schon ein kommerzielles Teil, > welches aber bei uns kaum oder nur extrem überteuert zu bekommen ist. Verabschiede dich von so einem Vorhaben! Warum sollten sie immer auf eine bestimmte Stelle spielen? Bei jedem Spieler ist das doch anders. Da müßte immer umprogrammiert werden. Glaub mir. Ich habe jahrelang Kinder im TT trainiert. Man muß da auf jeden einzelnen indiviuell eingehen. Beim TT bist du Einzelkämpfer. Also schule den Wettkampf. Das ist der einzige Anreiz und schürt den Ehrgeiz. Highscore, Facebook/Whatsapp helfen da wenig. Gut sind die Ballautomaten. Übrigens freueich mich, das du dich mit Kindern abgibst. Manchmal ist das nicht einfach.
X4U schrieb: > Statt des Touchfelds weichen Schaumstoff mit 2 leitenden Folien bekleben > und ausprobieren. Kann man dann mit ner dünnen Leiterplatte als untere > Folie sogar professionell machen. Was ähnliches ist mir gestern Abend auch noch eingefallen. Das ganze mal kapazitiv versuchen.. ähnlich wie dein Vorschlag. Danke für den Tip mit dem mTouch. michael_ schrieb: > Verabschiede dich von so einem Vorhaben! > Warum sollten sie immer auf eine bestimmte Stelle spielen? Motivation und Technik. Technisch => Ballkontrolle. Die sollen ja nicht nur lernen den Ball zurückzuspielen sondern auch irgendwann das Spiel zu kontrollieren. Oft wird insbesondere beim Robotertraining einfach draufgezimmert ohne wirklich besser zu werden. Und wie gesagt... is auch ein gewisser Ansporn. Im endeffekt machen wir das teilweise schon so mit Pappe. Es funktioniert. :) > Bei jedem Spieler ist das doch anders. Da müßte immer umprogrammiert werden. Wieso? Ich leg die Fläche aufn Tisch... die Anweisung ist ... triff das Ding. Und der Kasten zählt mit. Dann kann man zb. sagen 80 von 100 sind auf die Platte gegangen. > Man muß da auf jeden einzelnen indiviuell eingehen. Schon klar, is aber kein Wiederspruch. Is ja nur ein Hilfmittel bei Eimer oder Robotertraining.
Hi Franz, Technische Gimmicks können eine witzige sache sein ;o). Um das im realen TT Training sinnvoll einzusetzen, Hmmmmmm. Aber ist ja alles Geschmackssache ;o). TT-Roboter werden z.B. im Leistungssport gar nicht eingesetzt, die Flugbahnen und Absprungverhalten sind wirklich nicht das was im realen Spiel passiert. Deswegen ist Ballkiste immer besser. Bei unseren Kids ist es eher so, das sie z.B. im Balleimertraining knüppeln (Physis, Antizipation, Konstanz) sollen - und da kann man prima wettkampfähnliche Anreize über eine max. erlaubte Anzahl von sukzessiven Fehlern schaffen (mehrere Teilnehmer, wer nicht gerade spielt sammelt und erholt). Wenn sie verordnete Pause haben, "erholen" sich manche mit daddeln auf dem handy hmmmmm. Muss man nicht gut finden, aber so sind die zeiten, eigentlich sollte kognitive Erholung anders ablaufen... Exakte/extreme Platzierung ist nachrangig, wenn Du schnell genug spielst oder/und mit genug Spin und die Platzierung HINREICHEND ist, passt das immer... Ist nur ein gut gemeinter Denkanstoss - exakte Platzierung messen zu können ist bestimmt keine schlechte Sache um statistische Daten aufnehmen zu können. Wofür die gut sein können - keine zündende Idee... Für gute Platzierung reicht ein Bierdeckel auf den Tisch gelegt oder ein Handtuch - so klein oder gross gefaltet wie nötig... LG und viel Spass weiter beim TT, tom.
Hallo! Die Mikrofongeschichte ist eine der in der Praxis verwendeten Methoden bei elektronischer Trefferauswertung von Zielscheiben im Schießen. Da erreichht man Zehntel-Ringauswertungen bei Luftdruckwaffen (4,5 mm Kugel)
Wie wäre es mit einem MEMS-Beschleunigungssensor, den man auf die Platte klebt? Ein Peak ist ein Treffer. Alternativ kann man auch ein Piezolautsprecherchen mit einer kleinen seismischen Masse aufkleben. Dann das Signal verstärken und Ich glaube so in etwa funktionieren auch die Schocksensoren, die man als Glasbruchdetektoren für Alarmsysteme einsetzt. Grüße, Stefan
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