ピアノ動作解析の調査をしているのですが、フォースプレート上で演奏すれば指の動きが測定できればいいなと思って、調べてます。
フォースプレートも安いものは1軸だけで重心位置をXY平面に測定するもの、高いものだとXYZ軸力とXYZモーメントを測定できるものがあります。6分力計を使っていると思われます。前回12月30日の備忘録記事でご紹介したように、産業用の6分力計はいろいろな分野で活躍してます。老舗AMTI社のHPをみたらひずみゲージで６分力計を作っているらしいです、
http://www.amti.biz/fps-guide.aspx
ホイートストンブリッジが6個並んでいます。1分力を4枚のひずみゲージでブリッジを組んで測定してます。ロードセル1個分ということです。
どう配置させているのかがわかりませんが、図面からすると
たくさんロードセルが並んでいる形状ではないので
円筒の外周内周に回転対称にひずみゲージを24枚各種方向で貼ってあってそれをブリッジで組み合わせて分力を抽出しているのではないかと想像してます。
円筒なら、Z軸モーメントはねじりとして測定できますが
X,Ｙ軸はＺ軸ほどゲインがとれません。
軸力もＺ軸力はゲインが小さいです。
円筒状で薄肉と書いてありますので、ゲインがとれる設計になっているのだと思われます。私も試しにおもちゃ６分力計を試作したくなったので
アイデアを考えてみます。
●国産メーカーでも
昭和測器という会社でも説明がありました。
http://www.showa-sokki.co.jp/technical_note/6_bnryoku_cell_ap.html
ここで
医学用として
人体のあらゆる動きは、直立している場合などでは足裏と地面との反力を計測することにより挙動を解析することが可能です。例えば、心臓の鼓動は体の上下の重心移動と前後方向の挙動として足裏から地面に伝わり、６分力ロードセル上に直立すればこの挙動の解析が可能とな ります。また、心臓の鼓動による前後方向の力とこの力による転倒モ－メントが分離して計測できますから、心臓の鼓動の力だけでなく心臓の位置も解析可能です。
という説明は凄いと思いました。重心どころか心臓の鼓動まで拾えるということでした。
●以後
６分力センサの試作を検討してみます。３Ｄプリンタで形だけでも作ってみて精度はそこそこでも６分力らしきものがとれればと思います。
方法１：ひずみゲージを貼って作る
方法２：中華ロードセル6個を組み合わせる
１が、本命ですが、うまくいくかどうか判りません
２は、大きなセンサになりますがきちんと設計すれば確実に測定できるはずです。
