Giu 14, 6 anni ago

The Nerd Level

Il BANG Project sta andando alla grande! Un progetto software è come la costruzione di una casa: per mesi non si vede quasi nulla perché si costruiscono le fondamenta e si tirano su le pareti, poi quando si montano gli infissi, si dipingono le pareti e si montano le prese tutto prende di colpo forma.

Risolti i problemi veramente complicati, creare una interfaccia user friendly quando si hanno le idee chiare è solo questione di scrivere codice (e riciclare i vecchi componenti buoni di tutti i progetti abortiti).

La prossima settimana l’esordio sul campo, però l’interfaccia sta venendo molto bene: in pratica un analizzatore di traiettorie che è semplice come il Windows Movie Maker e se sapete usare quello per un po’ di montaggi video, sapete usare anche il BANG Software!

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Ecco l’interfaccia dentro l’ambiente di sviluppo:

· A sinistra la traccia completa, quei ghirigori sono dati reali che ho ottenuto muovendo il tracciatore davanti al wiimote in modo da avere dati da processare

· In alto il grafico della coordinata Y nel tempo, perché alla fine noi analizziamo spostamenti verticali del bilanciere. Con i cursori si muovono le barre rosse e sotto c’è la zoomata dell’area interna alle barre. Il tastino “blocca cursori” permette di muoverli insieme e così il grafico sotto scorre.

· I tab permettono di passare dalla visione delle coordinate a quella delle velocità e poi a tutte le altre analisi.

Ora se mi dite che è complicato da usare vi batto in terra. Se qualcuno è furbo, questa idea la copia. Immaginate di essere a fare panca: piazzate il tracciatore sul bilanciere, schiacciate un tasto, fate panca, rischiacciate un tasto. La registrazione è finita, il software vi fa vedere tutte queste cose, più potenza, velocità massima e tutto il resto… in tempo reale. La prossima settimana vedrete.

Ma questa è solo la superficie. Vi vorrei far vedere una serie di problemi che ci sono quando si digitalizzano i dati, dovuti alle vibrazioni, agli errori di quantizzazione e così via.

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Considerate la porzione di traiettoria a sinistra, diciamo 3 ripetizioni di panca. A destra le coordinate x e y nel tempo. Vedete come sono “liscie”? Non ci sono picchi o spunzoni, sembrano belle tondeggianti. Ma è solo una apparenza.

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Questo, infatti, è l’andamento delle velocità. E a noi interessano le velocità, alla fine, non le posizioni. Vedete tutti questi “aghi” che rompono le palle? Le accelerazioni sono messe molto peggio.

Si nota molto bene che c’è un andamento a cui se ne sovrappone uno molto più rapido, a frequenza maggiore. Pertanto, è necessario operare un filtraggio sui dati. Infatti è inserito dentro il tutto un filtro digitale di Butterworth del 4° ordine a ritardo nullo, bla bla bla. Però per settarlo bene è necessario inserire una frequenza di filtraggio. Filtrare è un’arte: se filtro poco, il rumore (cioè questi arzigogoli che rompono) rimane, se filtro troppo, piallo il segnale e perdo informazioni.

Una tecnica che si utilizza per capire quanto posso filtrare è l’analisi spettrale, cioè il calcolo delle frequenze del segnale stesso. Per far questo si usa un algoritmo chiamato FFT, Fast Fourier Transform che ho biecamente copiato come fanno tutti i bravi programmatori. Vi risparmio tutta la trattazione (che comunque ho studiato all’università per l’esame di Filtri Digitali) e vi faccio vedere cosa ho infilato nel software.

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Et voilà, analisi spettrale in tempo reale. In questo caso è relativo a tutto il segnale ma si può parcellizzare. Questo diagramma ha sull’asse orizzontale le frequenze e su quello verticale la potenza del segnale ad ogni frequenza.

Questo strano diagramma ci dice che il movimento che ho fatto con il tracciatore davanti al wiimote ha le frequenze tutte entro i 2,5 Hz, la potenza a frequenze più alte è praticamente nulla. Questo è assolutamente in linea con un sacco di studi che affermano che un movimento “umano” ha una frequenza massima di 4 Hz.

Potrei usare 5 Hz come frequenza di filtraggio, un po’ di più, però così ne ho l’assoluta certezza: filtrare tutte le frequenze superiori a 5 Hz non comporta una perdita delle informazioni relative al MIO movimento.

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Et voilà, ho filtrato il segnale con frequenza di filtro 5 Hz, confrontate queste curve con lestesse non filtrate: le rapide oscillazioni sono state eliminate. Vi posso assicurare che quando lo faccio in tempo reale ha del miracoloso…

Bene.

Se tutto questo non vi ha colpito, non siete dei Nerd Doc.

Per tutti i normali, vi posso assicurare che io ho grandi progetti, assolutamente grandiosi. Quando sarà tutto pronto, ingegnerizzato ed affidabile, lo proporrò in giro, cercherò partner, scriverò uno studio per l’NSCA, mi prostituirò con università e laboratori di ricerca. Ma questo progetto non può e non deve rimanere la genialata del solito pazzoide.

Chi l’anno scorso finanziò il BANG Project con 20 euro, 10 clienti in tutto, stia tranquillo. Non mi sono dimenticato. Voi ci avete creduto, sarete i primi a ricevere la prima copia funzionante. La prossima settimana spero di farvi vedere cose ancora più interessanti.

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