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Studierendenprojekte

Fußballtorwand

Bestimmung der Position mittels piezoelektrischen Sensoren

Im Zuge dieser Bachelorarbeit wurde eine Torwand entwickelt, welche es ermöglicht die Aufprallposition eines Balles mittels entsprechender Aufarbeitung bestimmen zu können. Unter anderen wurde dies durch den Einsatz von piezoelektrischen Sensoren ermöglicht, welche die Vibrationen der Platte beim Aufprall messen. Um anschließend die exakte Position des Aufpralles bestimmen zu können, wurde ein Verfahren entwickelt, welches eine Reproduktion des Aufprallpunktes aus den gemessenen Daten berechnet. Dabei wurde die Ausbreitung der Schallwellen in der Platte ausgenutzt, welche zu unterschiedlichen Auslösungszeiten der Sensoren führten. Mit Hilfe der Differenz dieser Zeiten konnte anschließend über eine eigens dafür entwickelte Formel, die Position bestimmt werden.
Bei den ersten Tests wurde erkannt, dass die Ausbreitung der Schallwellen stark von der Aufhängung der Platte abhängig ist. Somit wurden die Ergebnisse durch eine falsche Lagerung der Versuchsplatte stark beeinflusst und waren nicht mehr für die Rückrechnung der Aufprallposition zu gebrauchen. Um eine ideale Ausbreitung des Schalles in der Platte gewährleisten zu können, musste eine spezielle Aufhängung der Platte entwickelt werden. Wichtig ist, dass die Platte so gut wie möglich an allen vier Ecken eine gleichgroße Krafteinwirkung durch die Aufhängung erfährt. Die Versuchsplatte soll jedoch auch noch frei schwingen können. Daher wurde ein Rahmen aus Holz angefertigt, an welchem die Platte mittels Metallfedern an allen vier Ecken befestigt wurde. Durch diese Art der Befestigung wurde ein freies Schwingen der Platte ermöglicht. Dies machte sich bemerkbar durch sehr exakte und gleichbleibende Werte der Vibrationssensoren. Getestet wurde die Aufhängung mit einem Gewicht, welches an einem pendelartigen Aufbau befestigt wurde. Somit war es möglich idente Aufprälle auf der Platte generieren zu können.
Die berechneten Ergebnisse der Daten der Sensoren wurden anschließend mittels Beamer auf die Versuchsplatte projiziert (bunte Punkte). Mit Hilfe einer "Slow-Motion" Aufnahme des Schusses konnten die Ergebnisse schlussendlich validiert werden.  

 

Facts:
Typ:
 Bachelorprojekt
Studiengang: Bachelor Informationstechnik & System-Management