“智能”乒乓球臺(tái)誕生記,可追蹤運(yùn)動(dòng)員發(fā)的是什么球
?柔性木基摩擦電傳感器與智能乒乓球桌的制作及原理圖。| 來源:Wang et al.
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《自然-通訊》本周發(fā)表的一篇論文Flexible and durable wood-based triboelectric nanogenerators for self-powered sensing in athletic big data analytics報(bào)告了一款“智能”乒乓球臺(tái),其自帶的檢測(cè)系統(tǒng)由乒乓球撞擊產(chǎn)生的能量驅(qū)動(dòng),可以測(cè)量球速、追蹤球路、檢測(cè)擦邊球(判斷球打在臺(tái)面上還是側(cè)面邊緣)。該系統(tǒng)可提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),不僅有利于運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練,還能協(xié)助裁判做出決定。
目前為止,要獲得運(yùn)動(dòng)相關(guān)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)往往依賴于分布廣泛的電池傳感器。這些傳感器壽命有限,更換率或充電成本高昂,廢棄后還會(huì)造成環(huán)境問題。而摩擦納米發(fā)電機(jī)可以直接將機(jī)械刺激轉(zhuǎn)化為電信號(hào),已被用作自驅(qū)動(dòng)壓力傳感器。
美國(guó)佐治亞理工學(xué)院的王中林和同事開發(fā)了一種木基摩擦電傳感器,并將其用于一款“智能”乒乓球臺(tái)。乒乓球撞擊產(chǎn)生的能量收集后可分別給一個(gè)免電池落點(diǎn)分布統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)和一個(gè)擦邊球判定系統(tǒng)供能。作者表明該系統(tǒng)可以采集乒乓球撞擊位置、球速和球路追蹤的數(shù)據(jù),并顯示實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)。作者采用的分布策略還能讓傳感器分辨兩類擦邊球:擦側(cè)邊球和擦上邊球。
作者認(rèn)為,這項(xiàng)成果或能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)分析的更多可能,開拓木基電子器件與自驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相結(jié)合的應(yīng)用前景。
注:本文轉(zhuǎn)載自Nature自然科研。