４年ぶりに力センサ考えてます。以前は、ひずみゲージだけで分力全部計測することしか考えられなかったのですが、
4年後の現在では。IMUを使ってねじれを計測するアイデアは、4年前には出なかったと思います。
●わわみのセンシング
梁をスキー板に固定して、曲げモーメントを計測することで、たわみと比例関係を特定して、センシングする方法です。
梁の固定方法で、モーメント分布が違って、データのばらつきが違ってきますので、両端固定梁と片持ち梁で比較しました。
下図のように、片持ち梁（上図）両端固定（下図）では、モーメント分布が違います。
両端固定では、角度成分がはいっていて板に均等に付加されるモーメント成分が入ります。これは、たわみのうちモーメント成分で発する
たわみの成分を表しています。このモーメント成分は、ブーツを前後に押し引きすることで発生する成分と同じなので、スキーの踏み方を
計測できます。しかし、せん断成分と分離しないといけませんので、2か所計測しないと分離できません。
ゲージブリッジを2か所設けることで、モーメントとせんだん力を分離特定できます。
| 課題０：舗装アルミ板で梁を作るが、スキー板の剛性に影響がでるので、スキーヤーに違和感、たわみに影響がでないか？ 課題１：両端固定はりの固定部の剛性によって、ころころモーメントが変わるので、固定部の構造設計がポイント 課題２：スキー滑走中の振動をローパスフィルターで除去して、真のたわみ運動だけ抽出できるかがポイント 課題３：梁の歪ゲージの防水耐久性、アンプボックスの小型化防水、システムへのリンク方法を工夫しないといけない。 |
●ねじれの検出
歪ゲージでやるには、丸棒状の形状が必要なのでスキーの剛性に悪影響がある。そこで別の
手段を考えた。IMUの重力方向のピッチ、ロールは、非常に精度良い点を利用
4.4%誤差なので、1度±0.04度精度なので使える。
精度の検証記事：
【STA23】BNO055で傾斜角の精度確認＜GravityからRoll-Pitch計算＞
●以後
材料あつめて、製作にはいります。8月いっぱいに結果だします。
