基于摩擦纳米发电机的乒乓球落点轨迹与速度识别的研究

随着科技的迅速发展,通过智能传感设备辅助运动成为科学研究的重要发展方向。为了更方便地收集运动员乒乓球训练的数据,对其进行针对性训练,提出了一种基于单电极式摩擦纳米发电机(TENG)的自驱动信息采集装置。该装置由乒乓球拍及表面摩擦层电极层组成,选用聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为摩擦层制备材料,碳油作为电极层制备材料。同时设计了一种覆盖整个乒乓球拍面的阵列结构,通过收集乒乓球和球拍撞击产生的电信号来获取乒乓球落点和球速等信息,可以在LabVIEW上位机实时显示。经测试其输出电压在乒乓球球速为15 m/s的速度下可达11.2 V,在60 s内为100 nF的电容器充电到12 V,可以作为微型电子设备的电源,为LED灯和计时器供电。