Esses dias encontrei com um amigo meu de longa dada que hoje faz parte de uma comunidade de ASAMCO. Se você é como eu e não entendeu o que significa é bom dar uma olhada na internet. Trata-se de um estilo de arte marcial, tem até uma comunidade no velho orkut.
Bom, eles tem um problema sério, não encontram um medidor de força de impacto que esteja em um preço assim comprei o desafio para mim de fazer um equipamento dessa natureza.
A primeira coisa que fiz foi pesquisar sobre o assunto buscar informações sobre como de fato é feito comercialmente esse tipo de medição: "Como medir a força de um soco ?" Acho que ninguém nunca se preocupou muito com isso quando via um lutador de UFC na TV uma sensação nacional contemporânea....
Eu foi atrás da resposta para isso, a final, a Globo sempre diz o que quer e manipula as informações, o que dirá de uma medida tão subjetiva como a força exercida por um soco humano. Focando no aspecto básico da coisa sabemos que
Pesquisando um pouco mais encontre este site eHow, nada de especifico apenas uma descrição que me deixou mais animado: "Força de perfuração é uma métrica mensurável para a eficácia em treinamento de artes marciais, apesar de não medir a eficácia de uma determinada técnica. A força é medida em Newtons, que expressam a quantidade de energia necessária para mover uma dada massa de uma determinada distância. Impacto da energia é expressa em pascal, que é uma unidade de pressão, e divide força em newtons por a área de superfície da superfície de impacto."
No site tinha uma pequena receita de bolo de como fazer uma medição de força passo-a passo com coisas de casa. Bem simples calcular a força do impacto pela força e a variação do deslocamento do punho entre farmes consecutivos da câmera. Bem engenhoso, mas ainda pouco prático para o nosso sistema automático de medida fia mais complexo. Queria uma solução que pudesse medir massa e aceração através de uma única grandeza o que é difícil, ou que me desse a sessação do valor.
Outro site com informações foi o Hack A Day que tinha um artigo sobre Punching accelerometers, nada de muito profundo só que deixou meio no ar a forma com que o medidor foi realmente feito junto com uma imagem que eu acredito que seja meramente ilustrativa a tomar pelos comentários do artigo. O que tinha mesmo de interessante era o outro artigo relacionado, onde ele pretendia usar o acelerômetro, no Makiwara que é uma tábua para abter originalmente usara por grupos de Karate, o site mostra como fazer uma, aqui tem um video de um cara usando, vovó ninja:
Base para mim de fato foi esse artigo publica na EE Times por Marian Petre onde ele usa um Arduino Mega para medir a dinâmica dos socos num saco de pancadas. De fato o projeto dele é bem mais elaborado que o meu de 1 dia... O objetivo era verificar todas os estimulosos dados pelo lutador no seu treinamento e avaliar a performance através do estilo de ataque e bla blá blá...
Uma das partes mais interessantes deles é exatamente a escolha do sensor a ser usado a final precisaram comprar vários deles para preencher todo o saco de pancadas e obter a posição razoável onde o golpe foi aplicado. A solução no caso deles foi fazer um sensor de membrana por conta própria que separada por um dielétrico funcionava como um sensor razoável. Muito embora seja só a medição de posição do impacto que a intensidade foi estimada com um acelerômetro o sensor me deu mais asas para criar o meu próprio dispositivo de medição.
De qualquer forma o que queremos mesmo é calcular a força de um soco. O que como eu disse no inicio se confunde muito com força execrida pro máquinas para executar cortes e perfurações como é o caso das prensas. Unindo uma coisa na outra podemos considerar que a se colocarmos um saco cheio de ar no meio do podemos calcular a pressão exercida num soco sobre ele através da pressão uniforme que surge sobre cada cm² devido a redução de volume, ou seja, podemos medir a força aplicada por um soco ou um chute com o medidor de pressão.
A bem da verdade é que eu não criei nada. Peguei um sensor de pressão comum, o MPX4250AP que é capaz de medir pressões de 20 kPa até 250kPa. Sabendo que a "pressão" do soco do Magila chega a 240kg (vamos considerar 400kg bem conservativo) que multiplicado pela aceleração da gravidade equivale a uma força de fato de 3920N, como a pressão é dada por:
Então temos que ter uma área de 0,0157 m² para que isso produza uma pressão de 250 kPa ( máximo do sensor ). Ou seja uma bolsa térmica! Vou preparar o sensor e ver se testo na semana que vem!
Bom, eles tem um problema sério, não encontram um medidor de força de impacto que esteja em um preço assim comprei o desafio para mim de fazer um equipamento dessa natureza.
A primeira coisa que fiz foi pesquisar sobre o assunto buscar informações sobre como de fato é feito comercialmente esse tipo de medição: "Como medir a força de um soco ?" Acho que ninguém nunca se preocupou muito com isso quando via um lutador de UFC na TV uma sensação nacional contemporânea....
Eu foi atrás da resposta para isso, a final, a Globo sempre diz o que quer e manipula as informações, o que dirá de uma medida tão subjetiva como a força exercida por um soco humano. Focando no aspecto básico da coisa sabemos que
F = ma [N]
Yes! Força é medida em Newton's que nada mais do que [kg.m/s²]. Tradicionalmente se utiliza a Libra como medida de força, 0,45359 kg. Não encontrei uma justificativa muito elaborada, mas é simplesmente o valor "Oficial" da força dividido pela aceleração da gravidade, isso ajuda a melhorar a sensibilidade das pessoas quanto é o efeito da força, ou seja, para um soco de 100lbs equivale a 441 N significa algo perto de um peso de 45 kg caindo sobre seus braços...
Achei um site com uma explicação bem simples "Calculation for Punching Force" que trata da força de um bate-estaca ou um temprano de sondagem a percussão. Pesquisando mais um pouco achei esse videio que mostra o equipamento em ação, já tinha visto pessoalmente mas não com a galera tão sangrenta, nesse videio pude perceber alguns detalhes que comprometem o esquema de medida, o ultimo cara que golpeia não tem a medida executada corretamente porque a canela dele escorrega por cima do ponto de medição. O que tira da parede o medidor está com uma direção tal que a força contrapõe mais a gravidade do que atinge o sensor (vira velocidade não amortecimento).
Outro detalhe que o vídeo mostra é que o colção por trás do medidor contribui para amortecimento do impacto absorvendo parte da energia ao longo do tempo.
No site tinha uma pequena receita de bolo de como fazer uma medição de força passo-a passo com coisas de casa. Bem simples calcular a força do impacto pela força e a variação do deslocamento do punho entre farmes consecutivos da câmera. Bem engenhoso, mas ainda pouco prático para o nosso sistema automático de medida fia mais complexo. Queria uma solução que pudesse medir massa e aceração através de uma única grandeza o que é difícil, ou que me desse a sessação do valor.
Outro site com informações foi o Hack A Day que tinha um artigo sobre Punching accelerometers, nada de muito profundo só que deixou meio no ar a forma com que o medidor foi realmente feito junto com uma imagem que eu acredito que seja meramente ilustrativa a tomar pelos comentários do artigo. O que tinha mesmo de interessante era o outro artigo relacionado, onde ele pretendia usar o acelerômetro, no Makiwara que é uma tábua para abter originalmente usara por grupos de Karate, o site mostra como fazer uma, aqui tem um video de um cara usando, vovó ninja:
Base para mim de fato foi esse artigo publica na EE Times por Marian Petre onde ele usa um Arduino Mega para medir a dinâmica dos socos num saco de pancadas. De fato o projeto dele é bem mais elaborado que o meu de 1 dia... O objetivo era verificar todas os estimulosos dados pelo lutador no seu treinamento e avaliar a performance através do estilo de ataque e bla blá blá...
Uma das partes mais interessantes deles é exatamente a escolha do sensor a ser usado a final precisaram comprar vários deles para preencher todo o saco de pancadas e obter a posição razoável onde o golpe foi aplicado. A solução no caso deles foi fazer um sensor de membrana por conta própria que separada por um dielétrico funcionava como um sensor razoável. Muito embora seja só a medição de posição do impacto que a intensidade foi estimada com um acelerômetro o sensor me deu mais asas para criar o meu próprio dispositivo de medição.
De qualquer forma o que queremos mesmo é calcular a força de um soco. O que como eu disse no inicio se confunde muito com força execrida pro máquinas para executar cortes e perfurações como é o caso das prensas. Unindo uma coisa na outra podemos considerar que a se colocarmos um saco cheio de ar no meio do podemos calcular a pressão exercida num soco sobre ele através da pressão uniforme que surge sobre cada cm² devido a redução de volume, ou seja, podemos medir a força aplicada por um soco ou um chute com o medidor de pressão.
A bem da verdade é que eu não criei nada. Peguei um sensor de pressão comum, o MPX4250AP que é capaz de medir pressões de 20 kPa até 250kPa. Sabendo que a "pressão" do soco do Magila chega a 240kg (vamos considerar 400kg bem conservativo) que multiplicado pela aceleração da gravidade equivale a uma força de fato de 3920N, como a pressão é dada por:
Então temos que ter uma área de 0,0157 m² para que isso produza uma pressão de 250 kPa ( máximo do sensor ). Ou seja uma bolsa térmica! Vou preparar o sensor e ver se testo na semana que vem!
Olá Victor,
ResponderExcluirConseguiu fazer algo? Estou buscando algo semelhante, se puder me ajudar, muito obrigado.
Grande abraço.
Olá José,
ResponderExcluirAcabou que não terminei o projeto mas tem como fazer sim. O difícil são os testes e a precisão do equipamento. O vaso de ar teria que ser hermético como uma câmara de ar mas podemos pensar em como terminar isso.
Abraço,
Victor