JIMU - Javelin Inertial Measurement Unit
För att optimera sin teknik i olika kastgrenar använder idrottsmän på elitnivå idag mätningar med höghastighetskameror. Kamerautrustningen är dyr och svår att frakta. Utvärdering av det filmade materialet görs till stor del för hand. För att förenkla mätningarna fanns en ide om ett system som baserar sig på givare monterade inne i kastredskapet. Visionen är att bygga ett kastredskap som kan registrera sina egna rörelser under ett kast. På uppdrag av Nordic Sport AB har jag konstruerat en mätdatainsamlare som kan monteras i ett kolfiberspjut. Målet för examensarbetet sattes till att bygga första prototypen av hårdvaran. En enhet som kan samla in nödvändiga värden, spara dem i ett minne och överföra dessa rådata till exempelvis en laptop efter kastet. Överföringen sker trådlöst via bluetooth. För att rekonstruera spjutets bana med läge, riktning och hastighet i tre dimensioner krävs att enheten registrerar både acceleration och rotation i minst tre ortogonala axlar. En sådan enhet kallas IMU med sex frihetsgrader. Dessutom användes en treaxlig magnetometer som redundans i systemet för att eventuellt förbättra precisionen i mätningarna. Två extra accelerometrar används för att registrera rotation i längsriktningen när vinkelhastigheten överstiger gyrots maximala mätområde, 300 grader/sekund. De digitala kretsarna består av en Renesas M16C-mikrokontroller, ett 512 kb minne, en 12-bitars A/D-omvandlare och en Bluetoothenhet för komunikation med omvärlden. Det uppsatta målet för examensarbetet har uppfyllts. Enheten består av två huvuddelar, en analog enhet med alla givare och A/D-omvandlaren och en digital del med mikrokontroller, minne och bluetooth. Samtliga funktioner har provkörts och fungerar bra. Dataöverföringshastigheten mellan enheten och en dator med bluetooth uppmättes till ca 2,5 kb/s. Med samplingsfrekvensen 250 Hz kan ungefär 80 sekunder av samtliga 13 analoga signaler sparas.