Koşarken Bir Koşucunun Topuğuna ve Bacağına Etki Kuvveti: 6 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Projem için bir koşucunun topuğunun ve bacağının maruz kaldığı kuvvet miktarını ve yeni koşu ayakkabılarının gerçekten kuvveti azaltıp azaltmadığını test etmek istedim. İvmeölçer, X, Y ve Z eksenlerinde ivmeyi algılayan bir cihazdır. İvme G-Kuvvetlerinde ölçülür, bir G-Kuvveti, her şeyin her zaman deneyimlediği dünyadaki yerçekimi ivmesine eşdeğerdir. Bu ivmeölçeri, koşarken topuğumun ve bacağımın deneyimlediği G-Kuvvetlerinin miktarını ve daha yeni ve eski ayakkabılar arasında bir fark olup olmadığını test etmek için kullanıyorum. Yeni koşu ayakkabılarına ihtiyaç duyma konusunda birçok yaygın yanılgı var. Pek çok insan, her 500 kilometrede bir yeni ayakkabı almanızı söylediğinde Nike'ın size yalan söylediğine inanıyor. Koşu ayakkabısı şirketleri ve örneğin Poulsbo koşu (yerel koşu mağazam) gibi koşu tabanlı mağazalar, ayakkabılarınızı sık sık değiştirmezseniz kendinize zarar vereceğinizi söyleyecektir. Ancak bunun tamamen doğru olup olmadığından emin değilim ve bu yüzden kendim test etmeye karar verdim. Yeni ayakkabınız yoksa alacağınızı söyledikleri bu koşu yaralanmalarının nedeni, bacağınızın ve topuğunuzun maruz kaldığı kuvvet miktarından kaynaklanmaktadır. Yeni ayakkabıların gücü eski ayakkabılardan daha iyi azalttığını söylüyorlar ama bunun doğru olduğuna ikna olmadım. Bu proje pek çok kişiye, özellikle de koşmaya bağlı yaralanmalara yatkın olanlara ve onlar hakkında daha fazla bilgi edinmek isteyenlere yardımcı olacaktır. Projem, bu şirketlerin doğruyu söyleyip söylemediğini veya sadece sizi başka bir çift Benjamin'i dışarı çıkarmaya mı çalışıyorlarsa belirleyecek.

Gereçler

1x Arduino uno

1x Sparkfun adxl377 ivmeölçer

1x ekmek tahtası

1x birçok atlama teli

1x düğme

1x LED

2x 10k dirençler

2x 30k direnç

Koşucunun bacağının yaklaşık uzunluğu olan 6x teller

Arduino IDE'yi çalıştırabilen 1x dizüstü bilgisayar

İkincil yapı için gereken ekstra bileşenler:

1x LCD ekran

1x potansiyometre

1 kat daha fazla jumper kablosu

1. Adım: İlk Derlemem

İlk yapımım bir konsept kanıtıydı. Zaman ve para yatırmaya başlamadan önce bu projenin mümkün olduğundan emin olmak istedim. Bir ivmeölçer, Arduino, dört atlama kablosu ve kodu çalıştıran dizüstü bilgisayarımı kullandım. Bu kavram kanıtı çok önemliydi çünkü kodla ilgili bazı değerli dersler öğrendim. En önemlisi de bu projenin mümkün olduğunu öğrendim.

2. Adım: İkincil Yapı

Her şeyden önce, bu yapının son yapı için gerekli olmadığını ve bazı ekstra bileşenler gerektirdiğini söylemek istiyorum, bu nedenle bu adım tamamen isteğe bağlıdır. Arduino IDE'si olmayan bir bilgisayarda bana G kuvveti değerlerini verebilmesi için bir Sıvı Kristal Ekran (LCD) ekledim. Bu derlemeden önce, ivmeölçerden çıktı verilerini alabilmek için Arduino IDE'ye ve koda sahip olmam gerekiyordu. Bu yeni yapı ile Arduino'yu herhangi bir güç kaynağından çalıştırabilirim, bir bilgisayar olması bile gerekmiyor. LCD'deki arka ışığı ayarlayabilmem için bir potansiyometre de ekledim. Dışarıda kullanırsam ve güneş ekranda parlıyorsa bu yararlı olabilir. Hepimiz akıllı telefonunuzu dışarıda kullanmaya çalıştığınız ancak güneşten gelen ışığın ekranı görmeyi zorlaştırdığı bir durumdayız. Yani güneşi elinizle engellemeye çalışıyorsunuz ya da güneşe arkanızı dönüp onu engellemeye çalışıyorsunuz. Bu yaygın sorunu çözmenin bir başka yolu da ekran parlaklığınızı artırmaktır ve potansiyometre tam olarak bunun için vardır. Çıktı verilerini çok iyi göremezdim, ancak arka ışığı mükemmel bir şekilde görebilmem için ayarlayabilirdim. Arka ışık ayarı diğer durumlarda da kullanışlı olabilir.

3. Adım: Üçüncü ve Son Yapı

Üçüncü ve son derlemem için önceki derlemelerimin en iyi özelliklerini tek bir panoda birleştirdim. Son derece rafine ve kompakt bir modül elde ettim ve uzun teller, formumu engellemeden bacağımdan aşağı inmeyi başardı. Herhangi bir zamanda veri toplamayı başlatıp durdurabilmem için bir düğme ekledim. Bu, iyi veri elde etmek için çok önemliydi çünkü koşmaya başlar başlamaz ve durur durmaz toplamaya başlayabilecektim. Bu nedenle toplanan tüm veriler gerçek deneyle ilgilidir. Ayrıca veri toplamanın ne zaman açık veya ne zaman kapalı olduğunu bilmem için bir LED ekledim. Bu son yapı büyük bir başarı ile sonuçlandı ve tam olarak umduğum şeydi.

Adım 4: Sorun Giderme ve Yol Boyunca Yaşadığım Bazı Sorunlar

Projeyle ilgili birçok sorun yaşadım. İlk ivmeölçerim için kablolama, kodlama, tasarım ve verilerin doğru olmasını sağlamak çok zordu. Tasarım çok zordu çünkü çok fazla kısıtlamam var, örneğin ne kadar ağır ya da ne kadar büyük. Koşabilmem gerekiyor ve bu denemenin doğru olması için normal koşu formuma en yakın şekilde koşabilmek istiyorum. Kodlama da çok zordu ve çok fazla sorun giderme gerektiriyordu. İvmeölçerimden uygun miktarda G okumakta zorlandım. Mma8452q (ivmeölçerim) sekiz G'de kapanıyor. Bazen ayağımı yere zar zor dokunduğumda sekiz G okuyordu ve bu çok yüksek olduğu için yanlıştı. Ancak biraz sorun giderme ve yeniden kodlamadan sonra, ölçeklendirmeyi doğru yapabildim.

Adım 5: Kodum

Sparkfun kütüphanesinden örneklerden birini kullandım ve ayrıca bir buton ekledim ve kendim led yaptım. Bu projede her şeyin örnekleri olduğu için bu oldukça basitti, ancak birden fazlasını bir araya getirmeniz gerekiyor.

Adım 6: Sonuç ve Veri Analizi

Bu projeyi büyük bir başarı olarak görüyorum. Hedeflerimin hepsini olmasa da neredeyse hepsini gerçekleştirdim. Çok kullanışlı veriler elde edebildim. Kodlama, kablolama, Arduino'nun elektronik bileşenleri, kompakt bir modüler sistem oluşturma, G kuvveti ve koşma hakkında çok şey öğrendim. Şimdi, açılış paragrafımdaki ifademi ve bu projeye başlamamın tüm nedenini kabul edin veya reddedin. Her 500 kilometrede bir yeni ayakkabı almanıza gerek olmadığını göstererek şirketlerin yanıldığını kanıtlamak istedim. Yeni ayakkabılar, koşucunun topuğunun ve bacağının koşarken yaşadığı G kuvvetlerinin miktarını gerçekten azaltır mı? Cevap Evet. Topuğumun bir çift yeni koşu ayakkabısı, eski koşu ayakkabısı, minibüste deneyimlediği G kuvveti miktarını karşılaştırdım ve kontrol olarak sadece çorap giydim. Çoraplarımda sekiz G'ye kadar yaşadığımı buldum. Bu, beklenecek olan minibüslerle aynı miktarda G idi. Eski koşu ayakkabılarında altı G'ye kadar yaşadım. Yeni koşucularda en fazla dört G deneyimledim. Gördüğümüz gibi, yeni koşucular çarpma kuvvetini azaltmada en iyisiydi ve minibüsler en kötüsüydü (kontrol değişkeni olduğu için çorapları saymıyorum). Sanırım yirmi doların altındaki kurulumumla, Nike'ın son beş yılda araştırma ve geliştirmeye harcadığı 2,5 milyar doların onlar için kanıtladığını kanıtlayamam. Belki bir dahaki sefere otuz harcarım ve sonra ne olacağını göreceğiz.