Thiết kế hệ thống đánh giá trọng tâm dựa trên các số đo của cơ thể Thiết kế hệ thống đánh giá trọng tâm dựa trên các số đo của cơ thể Thiết kế hệ thống đánh giá trọng tâm dựa trên các số đo của cơ thể luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-
NGUYỄN TRUNG KIÊN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐÁNH GIÁ TRỌNG TÂM
DỰA TRÊN CÁC SỐ ĐO CỦA CƠ THỂ
LUẬN VĂN THẠC SĨ THUẬT CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT Y SINH
Hà Nội – Năm 2019
Trang 2BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-
NGUYỄN TRUNG KIÊN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐÁNH GIÁ TRỌNG TÂM
DỰA TRÊN CÁC SỐ ĐO CỦA CƠ THỂ
Chuyên ngành: Kỹ thuật y sinh
LUẬN VĂN THẠC SĨ THUẬT CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT Y SINH
TS HOÀNG PHƯƠNG CHI
Hà Nội – Năm 2019
Trang 31
MỤC LỤC
DANH SÁCH THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 3
DANH MỤC HÌNH ẢNH 4
DANH MỤC BẢNG BIỂU 6
TÓM TẮT ĐỒ ÁN 7
CHƯƠNG 1 XÁC ĐỊNH VẤN ĐỀ 9
1.1 Đặt vấn đề 9
1.2 Mục đích đề tài 11
1.3 Hệ thống thực tế 11
1.4 Hệ Thống đề xuất 13
1.5 Kết luận chương 15
CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG 16
2.1 Ý tưởng 16
2.2 Thiết kế hệ cơ khí 17
2.2.1 Tấm mặt mica hoặc gỗ 18
2.2.2 Thiết kế khung inox 20
2.3 Thiết kế hệ thống thu nhận và xử lý dữ liệu 23
2.3.1 Sơ đồ khối hệ thống 23
2.3.2 Cảm biến khối lượng - Loadcell 24
2.3.3 Bộ ADC HX711 27
2.3.4 Bộ vi xử lý Arduino 28
2.3.5 Kết nối hệ thống 30
2.4 Kết luận chương 32
CHƯƠNG 3 HIỆU CHỈNH VÀ ĐÁNH GIÁ SAI SỐ HỆ THỐNG 33
3.1 Calib từng loadcell 33
3.1.1 Khối lượng nhỏ 33
3.1.2 Khối lượng lớn 34
3.1.3 Kết quả calib từng loadcell 34
3.2 Calib hệ thống 37
Trang 42
3.2.1 Calib hệ thống với bằng vật nặng 38
3.2.1.1 Dụng cụ calib 38
3.2.1.2 Các bước tiến hành 38
3.2.1.3 Kết quả thực nghiệm 39
3.2.2 Calib hệ thống bằng người 40
3.2.2.1 Dụng cụ calib 40
3.2.2.2 Các bước tiến hành 41
3.2.2.3 Kết quả thực nghiệm 41
3.3 Kết luận chương 43
CHƯƠNG 4 THU THẬP VÀ XỬ LÝ DỮ LIỆU 44
4.1 Thu thập số liệu 44
4.1.1 Yêu cầu thu thập số liệu 44
4.1.2 Các bước tiến hành thu thập số liệu 47
4.1.3 Kết quả thu thập 47
4.2 Xử lý số liệu 47
4.2.1 Phương pháp Linear regression 47
4.2.1.1 Khái niệm 47
4.2.1.2 Cách xây dựng và đánh giá mô hình bằng phương pháp Linear regression 49
4.2.2 Các model đề xuất và đánh giá mô hình 54
4.2.2.1 Mô hình đánh giá trọng tâm thông qua chiều cao 55
4.2.2.2 Mô hình đánh giá trọng tâm thông qua chiều cao và cân nặng 58
4.2.2.3 Mô hình đánh giá trọng tâm thông qua chiều cao, cân nặng và số đo ba vòng cơ thể 61
4.3 Kết luận chương 65
KẾT LUẬN 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO 68
PHỤ LỤC 69
Trang 53
DANH SÁCH THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
Trang 64
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1 1 Mô hình xác định trọng tâm đề xuất 14
Hình 1 2 Quy tắc hợp lực song song cùng chiều 14
Hình 2 1 Mô hình xây dựng tính toán trọng tâm 17
Hình 2 2 Hình ảnh minh họa mica 18
Hình 2 3 Mặt gỗ dùng để thiết kế cân nằm 20
Hình 2 4 Thiết kế khung inox nhìn từ cạnh bên 21
Hình 2 5 Hình ảnh mô phỏng mặt bên khi gắn mặt gỗ 21
Hình 2 6 Hình ảnh khung inox sau khi hoàn thành 22
Hình 2 7 Hình ảnh cân nằm sau khi hoàn thành 23
Hình 2 8 Mô hình quan hệ 23
Hình 2 9 Mô tả hoạt động Loadcell 25
Hình 2 10 Cảm biến khối lượng loadcell 26
Hình 2 11 Mạch cầu cân bằng Wheatstone 26
Hình 2 12 Bộ ADC 24 bit HX711 28
Hình 2 13 Arduino UNO R3 29
Hình 2 14 Mô hình kết nối Loadcell và HX711 31
Hình 2 15 Mô hình kết nối HX711 và Arduino 31
Hình 2 16 Đóng hộp hệ thống thu nhận và xử lý dữ liệu 32
Hình 3 1 Hệ thống calib đối với khối lượng nhỏ 33
Hình 3 2 Hệ thống calib đối với khối lượng lớn 34
Hình 3 3 Đồ thị giá trị calib loadcell 1 36
Hình 3 4 Đồ thị giá trị calib loadcell 2 36
Hình 3 5 Đồ thị giá trị calib loadcell 3 36
Hình 3 6 Đồ thị giá trị calib loadcell 4 37
Hình 3 7 Dụng cụ calib bằng vật nặng tiếp điểm nhỏ 38
Hình 3 8 Hình ảnh dụng cụ, cách thức calib 40
Hình 4 1 Dụng cụ đo chiều cao 44
Hình 4 2 Cân cơ học dùng để đo cân nặng 45
Trang 75
Hình 4 3 Thước dây đo quần áo 45
Hình 4 4 Quy ước đo số đo ba vòng 46
Hình 4 5 Quy ước vị trí nằm trên thiết bị khi xác định trọng tâm 46
Hình 4 6 Mô phỏng linear regression 50
Hình 4 7 Xác định giao điểm hai giá trị trung bình X và Y 50
Hình 4 8 Tham số R2 hiệu chỉnh 53
Hình 4 9 Tham số Standard Error of the Estimate 54
Hình 4 10 Biểu đồ sai số tính toán bằng mô hình và thực tế 56
Hình 4 11 Biểu đồ Histogram trọng tâm – chiều cao 57
Hình 4 12 Biểu đồ Scatter Plot 58
Hình 4 13 Biểu đồ tính toán bằng mô hình và thực tế 59
Hình 4 14 Biểu đồ Histogram trọng tâm – chiều cao – cân nặng 60
Hình 4 15 Biểu đồ Scatter Plot 61
Hình 4 16 Biểu đồ tính toán bằng mô hình và thực tế 63
Hình 4 17 Biểu đồ Histogram trọng tâm – chiều cao – cân nặng – số đo 3 vòng 64
Hình 4 18 Biểu đồ Scatter Plot 64
Trang 86
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1 1 Bảng phân đoạn cơ thể từ Zatsommeky et al năm 1990 [1] 12
Bảng 2 1 Bảng so sánh các loại mica 19
Bảng 3 1Bảng kết quả calib cho bốn loadcell 34
Bảng 3 2 Bảng giá trị calib bốn loadcell 37
Bảng 3 3 Bảng kết quả thực nghiệm calib bằng vật nặng 39
Bảng 3 4 Bảng kết quả thực nghiệm calib bằng người 42
Bảng 4 1 Bảng xây dựng mô hình linear regression 1 biến phụ thuộc 49
Bảng 4 2 Bảng xây dựng mô hình linear regression 2 biến phụ thuộc 51
Bảng 4 3 Bảng tính toán giá trị tham số R2 53
Bảng 4 4 Bảng tính toán giá trị Standard Error of the Estimate 54
Bảng 4 5 Bảng tóm lược model trọng tâm- chiều cao 55
Bảng 4 6 Bảng hệ số phụ thuộc trọng tâm- chiều cao 55
Bảng 4 7 Bảng tóm lược model trọng tâm- chiều cao- cân nặng 58
Bảng 4 8 Bảng hệ số phụ thuộc trọng tâm- chiều cao- cân nặng 59
Bảng 4 9 Bảng tóm lược model chiều cao- cân nặng- vòng1- vòng2- vòng3 62
Bảng 4 10 Bảng hệ số phụ thuộc trọng tâm - chiều cao - cân nặng - số đo 3 vòng 62
Bảng 4 11 Bảng so sánh các mô hình đề xuất 65
Trang 97
LỜI NÓI ĐẦU
Từ xưa đến nay, nhân loại đã không ngừng học hỏi, tìm tòi và nghiên cứu để tạo ra những sản phẩm nhằm phục vụ những nhu cầu ngày càng cao của con người Với nhiều đề tài và hướng nghiên cứu khác nhau trong tất cả các lĩnh vực trong cuộc sống đã giúp cuộc sống của con người ngày càng hiện đại và tiện nghi Cùng với đó, lĩnh vực y tế cũng rất được chú trọng trong nghiên cứu tiêu biểu như những máy mổ nội soi hiện đại làm cho vết mổ nhỏ và nhanh hổi phục ở các vùng cơ thể Đồng thời với phương pháp mổ nội soi não đã cứu giúp được nhiều bệnh nhân bị bệnh ở vùng não khi mà các phương thức mổ truyền thống vết mổ lớn, khó tiếp cận đến các vùng bị bệnh trong não và đặc biệt nếu có một sai sót dù là nhỏ nhất cũng ảnh hưởng đến cuộc sống, tính mạng bệnh nhân Hay loại robot có kích thước siêu nhỏ dùng để điều trị ở mức tế bào Một trong số đó, nghiên cứu về trọng tâm cơ thể là một lĩnh vực rất quan trọng, mang lại nhiều lợi ích trong các lĩnh vực như: thể thao, sinh trắc học, y tế, điều trị phục hồi chức năng Vì vậy em đã lựa chọn đề tài:
“THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐÁNH GIÁ TRỌNG TÂM DỰA TRÊN CÁC SỐ ĐO
CỦA CƠ THỂ” Đây là một đề tài khá mới nên chưa có nhiều nghiên cứu được
thực hiện và đề xuất tại Việt Nam
Trong thời gian làm đề tài tốt nghiệp, em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ, đóng góp và chỉ bảo nhiệt tình từ các thầy cô, ban lãnh đạo và đồng nghiệp nơi làm việc, gia đình và bạn bè Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến các thầy cô Viện Điện Tử - Viễn Thông, trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã giảng dạy nhiệt tình và truyền đạt cho em những kiến thức quý báu để có thể thực hiện đề tài này Đặc biệt,
em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Hoàng Phương Chi và TS Trần Anh Vũ đã định hướng, giúp đỡ và chỉ dẫn cho em rất nhiều bằng sự nhiệt tình cùng với những góp ý, gợi mở, giúp em có thể hiểu một cách sâu sắc và rõ ràng hơn về những vướng mắc trong thời gian thực hiện đề tài này Ngoài ra, trong quá trình thực hiện
đề tài này không thể tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô
Em xin chân thành cảm ơn!
Trang 108
TÓM TẮT ĐỀ TÀI LUẬN VĂN
Với mục đích tạo ra được mô hình xác định trọng tâm cơ thể một cách đơn giản và nhanh chóng thì đề tài “Thiết kế hệ thống đánh giá trọng tâm dựa trên các
số đo cơ thể” đã được đề xuất và thực hiện Sau quá trình thực hiện, đề tài đã đưa ra được một công thức xác định trọng tâm cơ thể sử dụng thuật toán hồi quy tuyến tính (linear regression)
Đề tài gồm 4 chương:
Chương 1: Xác định vấn đề
Chương 2: Thiết kế hệ thống
Chương 3: Hiệu chỉnh và đánh giá sai số hệ thống
Chương 4: Thu thập và xử lý dữ liệu
ABSTRACT
With purpose is detect the center of mass by easy way and faster My project is: “A design on center of body mass evaluation system based on body's parameters” After execution, we found a formula to determine center of mass using linear regression
The project consist of four chapters:
Chapter 1: Determine problem
Chapter 2: Design system
Chapter 3: Calib and evaluate error
Chapter 4: Collect and process data
Trang 119
CHƯƠNG 1 XÁC ĐỊNH VẤN ĐỀ
Chương này xác định vấn đề thực tế, các hệ thống thực tế đã tồn tại, các bài báo, bài nghiên cứu liên quan đến đề tài Từ đó, đánh giá ưu điểm và nhược điểm để đưa ra hệ thống đề xuất cho đề tài
1.1 Đặt vấn đề
Từ xưa đến nay, nhân loại đã không ngừng học hỏi, tìm tòi và nghiên cứu để tạo ra những sản phẩm nhằm phục vụ những nhu cầu ngày càng cao của con người Với nhiều đề tài và hướng nghiên cứu khác nhau trong tất cả các lĩnh vực trong cuộc sống đã giúp cuộc sống của con người ngày càng hiện đại và tiện nghi Cùng với đó, lĩnh vực y tế cũng rất được chú trọng trong nghiên cứu tiêu biểu như những máy mổ nội soi hiện đại, robot có kích thước siêu nhỏ dùng để điều trị ở mức tế bào Trong đó vấn đề trọng tâm cơ thể là một vấn đề rất quan trọng trong nhiều lĩnh vực như: thể thao, y tế, điều trị phục hồi chức năng
- Trong y tế, một trong những bệnh điển hình liên quan trực tiếp đến trọng tâm
cơ thể là bệnh tiền đình Vậy bệnh tiền đình là gì? Bệnh gây ra những bất tiện gì đến người mắc phải? Tiền đình là một bộ phận nằm phía sau ốc tai, nó đóng vai trò duy trì sự cân bằng các hoạt động của cơ thể như: khi di chuyển, nằm, đứng, cúi xuống hay xoay người… Theo mỗi hoạt động của cơ thể, hệ thống tiền đình cũng sẽ nghiêng, lắc theo các động tác này và giúp cho cơ thể giữ được thăng bằng Hệ thống tiền đình được điều khiển bởi nhóm thần kinh cao cấp hơn của não Hiện nay, theo như nghiên cứu của các chuyên gia y tế thì lứa tuổi trưởng thành thường mắc hội chứng này với tỉ lệ cao nhất Và đối tượng lao động trí óc là đối tượng đang có xu hướng gia tăng Hiện tượng thường thấy của bệnh rối loạn tiền đình là: hoa mắt, chóng mặt, buồn nôn, ù tai, khi thay đổi tư thế rất khó khăn và người bệnh thường bị mất thăng bằng,
đi loạng choạng, dễ ngã… Khi mắc phải hội chứng này, người bệnh sẽ có cảm giác mệt mỏi, năng suất làm việc sẽ giảm và ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống của bản thân và gia đình Hội chứng rối loạn tiền đình có thể diễn biến trong vài ba ngày hoặc có thể kéo dài nhiều hơn Chính vì thế mà khi
Trang 1210
có những dấu hiệu của bệnh rối loạn tiền đình, để biết được nguyên nhân chính xác mình bị rối loạn tiền đình do đâu người bệnh cần đến khám tại các chuyên khoa tim, mắt, tâm thần, thần kinh và tai, làm những xét nghiệm hình ảnh như CT Scanner hay chụp cộng hưởng từ và chụp X quang để bác sĩ có thể đưa ra kết luận cuối cùng
- Trong thể thao, để nghiên cứu những tư thế, những chuyển động của các vận động viên thì trọng tâm rất rất quan trọng để đưa ra những động tác tiêu chuẩn Ví dụ như vận động viên nhảy cao để có thể đạt được những mức xà cao tối đa thì các vận động viên thường nhảy ngửa cong lưng hướng mặt lên trời thay vì nhảy úp mặt song song với mặt đất hay nghiêng một bên cơ thể
Đó là kết quả của nghiên cứu vật lý đặc biệt là sự dao động của trọng tâm cơ thể Dick Fosbury là vận động viên đã thay đổi môn nhảy cao mãi mãi Ông
là người đầu tiên thực hiện tư thế nhảy quay lưng vào xà và thành tích của ông được cải thiện 15cm lên mức 1.91m Tại thế vận hội Olympic Mexico
1986 Fosbury đã khiến cả thế giới kinh ngạc với mức xà 2.24m Hay trong biểu diễn các diễn viên thăng bằng trên dây luôn luôn nhận được sự ngưỡng
mộ từ các khán giả vì độ khó và phải mất rất nhiều thời gian luyện tập để có thể biểu diễn thành thạo Bản chất của việc này là giữ cho trọng tâm cơ thể thẳng đứng và nằm phía trên dây để cơ thể được cân bằng Các dụng cụ như: gậy dài và quạt dùng để tác động điều chỉnh lại trọng tâm cơ thể khi cơ thể diễn viên bị nghiêng và trọng tâm tham chiếu bị lệch khỏi dây
- Trong điều trị phục hồi chức năng, đối với những bệnh nhân bị chấn thương
do tai nạn trong quá trình thi đấu thể thao hay những người bị tai nạn gãy chân, tai biến thì việc phục hồi hoạt động đi lại cho họ là một vấn đề cực kỳ quan trọng và cấp thiết Nhưng đây là một công việc lâu dài và có nhiều yếu
tố khác nhau và trọng tâm cơ thể cũng nằm trong những yếu tố quan trọng đó.Thông qua xác định trọng tâm, bác sĩ sẽ đánh giá mức độ phục hồi và đưa
ra liệu pháp tiếp theo cho quá trình điều trị
Trang 13- Hỗ trợ quá trình tập luyện điều trị bênh nhân bị mất căn bằng, chấn thương
- Phục vụ công tác nghiên cứu, đào tạo và phát triển nền y học, tạo tiền đề cho những nghiên cứu chuyên sâu trong lĩnh vực lâm sàng
1 Phương pháp cơ bản: Phân tích hình ảnh 2D của đối tượng để đưa ra trọng tâm
cơ thể [2] hay phân tích ảnh 3D [6] Phương pháp sử dụng hình ảnh chụp được của đối tượng và phân tích hình ảnh thành bóng đen (silhouette), đồng
Trang 142 Phương pháp phân vùng cơ thể [1]: Phương pháp này được thực hiện bằng cách mô hình hóa cơ thể thành từng khối để từ đó tính trọng tâm của mỗi bộ phận của cơ thể và trọng tâm của toàn cơ thể
Bảng 1 1Bảng phân đoạn cơ thể từ Zatsommeky et al năm 1990 [1]
Segment Endpoint Mass
(%mass)
CM (% length)
Sagittal k (% length)
Transverse k (% length)
Longiludinal k (% length) Proximal Distal Female Male Female Male Female Male Female Male Female Male Head VERT MIDG 6.68 6.94 58.94 59.76 33.0 36.2 35.9 37.6 31.8 31.2
VERT CERV 6.68 6.94 58.94 59.76 27.1 30.3 29.5 31.5 26.1 26.1 Trunk SUPR MIDH 42.57 43.48 41.51 44.88 35.7 37.2 33.9 34.7 17.1 19.1
CERV MIDH 42.57 43.48 41.51 44.88 30.7 32.8 29.2 30.6 14.7 16.9 MIDS MIDH 42.57 43.48 41.51 44.88 37.9 38.4 36.1 35.8 18.2 19.7 Upper
Trunk
SUPR XYPH 15.45 15.96 20.77 29.99 74.6 71.6 50.2 45.4 71.8 66.9 CERV XYPH 15.45 15.96 20.77 29.99 46.6 50.5 31.4 32.0 44.9 46.5 Mid Trunk XYPH CMPH 14.65 16.33 45.12 45.02 43.3 48.2 35.4 38.3 41.5 46.8 Lower
WJC DAC3 0.56 0.61 74.74 79.0 24.4 28.8 20.8 23.5 15.4 18.4 STYL DAC3 0.56 0.61 74.74 79.0 24.1 28.5 20.6 23.3 15.2 18.2 STYL MET3 0.56 0.61 74.74 79.0 51.9 61.4 44.3 50.2 32.7 39.2 Thigh HJC KJC 14.78 14.16 36.12 40.95 36.9 32.9 36.4 32.9 16.2 14.9 Shank KJC LMAL 4.81 4.33 44.16 44.59 27.1 25.5 26.7 24.9 9.3 10.3
KJC AJC 4.81 4.33 44.16 44.59 26.7 25.1 26.3 24.6 9.2 10.2 KJC SPHY 4.81 4.33 44.16 44.59 27.5 25.8 27.1 25.3 9.4 10.5 Foot HEEL TTIP 1.29 1.37 40.14 44.15 29.9 25.7 27.9 24.5 13.9 12.4
Bài báo [1] đã đưa ra kết quả là bảng phân đoạn cơ thể ở trên về dữ liệu tham số phân đoạn cơ thể từ Zatsommeky et al (1990 và được sửa đổi bởi de Leva) Quá trình đo của phương pháp này khá phức tạp, nhưng cho phép xác định được trọng tâm cơ thể ở trạng thái động
Trang 1513
3 Phần mềm để đánh giá sự ổn định của cơ thể đối với những người có khả năng thể thao tiềm năng [3] Vai trò chính của ứng dụng phần mềm này là xử lý dữ liệu được thu nhận để đánh giá độ ổn định của trọng tâm trong các hoạt động trong thể thao
4 Nghiên cứu về trọng tâm của cơ thể trong chuyển động khi người bước đi [4] Trong bài nghiên cứu, các tác giả đã chứng minh rằng trọng tâm trong cơ thể gần như không hề thay đổi khi bước đi Từ đó, chứng tỏ trọng tâm cơ thể gần như không thay đổi đối với những người bình thường trong quá trình bước
đi, hay một số hoạt động khác
5 Có một vài nghiên cứu chưa chính thống được đề xuất: đó là nghiên cứu mối tương quan giữa chiều cao và trọng tâm [5] [5] cho kết quả là tỷ lệ trọng tâm/ chiều cao = 0.52-0.56 đối với phụ nữ và = 0.52-0.59 đối với đàn ông Phương pháp được sử dụng là sử dụng tấm phản lực để đo đạc khối lượng của cơ thể và sử dụng mối quan hệ giữa trọng tâm và khối lượng từng thiết bị thu thập được Ưu điểm của phương pháp này thực hiện khá dễ dàng, giá rẻ, kết quả thu được nhanh chóng Tuy nhiên sai số vẫn còn khá lớn
Nhìn chung để đánh giá trọng tâm cơ thể có thể dùng rất nhiều phương pháp khác nhau như đã nêu trên nhưng những phương pháp đó rất tốn kém, tốn thời gian
để đo đạc và quy trình rất phức tạp, rườm rà Yêu cầu xây dựng một hệ thống được tối ưu hóa vận dụng những ưu điểm từ những nghiên cứu trước đó đồng thời khắc phục những nhược điểm mà các hệ thống đó để áp dụng vào thực tế tại Việt Nam
1.4 Hệ thống đề xuất
Sau khi nghiên cứu kỹ lưỡng những ưu điểm và nhược điểm từ các phương pháp đã nêu ở trên, phương pháp được đề xuất tối ưu và phù hợp nhất để xây dựng nên mô hình xác định trọng tâm cơ thể là: xây dựng một mô hình xác định trọng tâm cơ thể thông qua các chỉ số của cơ thể Để phục vụ cho đề xuất này, cần xây dựng một hệ thống cân nằm để xác định trọng tâm cơ thể làm thông số lấy mẫu từ
đó xây dựng nên công thức tính toán trọng tâm thông qua các thông số của cơ thể
Mô hình xây dựng sẽ phải đáp ứng các yếu tố sau:
Trang 1614
Hệ thống cân nằm phải có giá thành rẻ, nhanh chóng tháo lắp, dễ dàng di chuyển, thay thế khi hỏng hóc
Hệ thống cân nằm có độ ổn định cao trong quá trình hoạt động
Mô hình xác định trọng tâm cần độ chính xác cao
Xây dựng nên một cơ sở dữ liệu đủ dùng, rõ ràng và thực tế
Xây dựng công thức tính toán nhanh, ổn định và chính xác cao
Hình 1 1 Mô hình xác định trọng tâm đề xuất
Mô hình đề xuất bao gồm một hệ thống cơ khí thiết kế để đối tượng có thể nằm lên trên Các thiết bị cảm biến khối lượng (loadcell) sẽ được cố định tại bốn chân đế của hệ thống cơ khí này Hệ thống thu thập và xử lý dữ liệu sẽ xác định được hai đại lượng lực (là tổng hợp lực của loadcell 1 và 2) và (là tổng hợp
lực của loadcell 3 và 4) Từ đó, xác định ra khoảng cách X CG chính là điểm đặt của lực (là hợp lực của và ) thông qua quy tắc hợp lực song song cùng chiều trong vậy lý:
Trang 1715
Trong đó:
F: độ lớn của hợp lực (N)
F 1 , F 2 : là các thành phần lực song song cùng chiều (N)
d 1 , d 2: lần lượt là cánh tay đòn của lực F1; F2 (m)
1.5 Kết luận chương
Hiện tại, ở Việt Nam chưa có nghiên cứu về trọng tâm cơ thể nào phục vụ cho các nghiên cứu về sinh trắc học đối với người Việt Nam Yêu cầu phải có một phương pháp hỗ trợ cho quá trình nghiên cứu Từ đó, nảy sinh ra ý tưởng tìm ra một phương pháp mới - một phương pháp đánh giá nhanh vị trí điểm trọng tâm dựa trên mối liên hệ giữa vị trí điểm trọng tâm và các thông số đo của cơ thể như: cân nặng, chiều cao, số đo ba vòng Từ những chỉ số cơ thể thu được, sẽ được đánh giá, phân tích để đưa ra những mô hình xác định trọng tâm cơ thể dựa trên những mối liên hệ với những chỉ số khác nhau của cơ thể Tuy đây là một đề tài khá mới chưa có nhiều sản phẩm thực tế trên thị trường vì vậy tính thực tế và tính mới của đề tài này là rất cao Tính hỗ trợ các lĩnh vực và mở rộng đề tài là rất lớn ví dụ: hỗ trợ cho các nghiên cứu về mất trọng tâm, mất thăng bằng cơ thể, hỗ trợ nghiên cứu trong thể thao và sinh trắc học, điều trị
Trang 18Ở bốn chân của khung inox có gắn bốn loadcell sao cho điểm tiếp xúc giữa khung
và bốn loadcell là thẳng đứng Ở đây, lý do đặt bốn loadcell ở bốn góc để tạo ra sự cân bằng cho cân (thông qua hệ thống ốc vít điều chỉnh cho phù hợp với địa hình)
và chia nhỏ khối lượng tác dụng lên từng loadcell tránh trường hợp làm hỏng loadcell Đồng thời, với bốn loadcell ta cũng có thể xác định tư thế nằm của đối tượng đo đạc có thẳng hay không dựa vào thông số bốn loadcell thu nhận được Bốn loadcell được bố trí như sau: loadcell 1, 2 được bố trí ở một phía của cân được quy định là mốc 0 và loadcell 3, 4 bố trí ở phía còn lại của cân Phần hệ thống thu thập
và xử lý dữ liệu là một hệ thống sử dụng vi điều khiển Arduino để thu nhận xử lý dữ liệu thu được từ bốn loadcell Khi nhận được dữ liệu từ bốn loadcell 1, 2, 3, 4, tổng khối lượng thu được từ loadcell 1, 2 thu được tổng hợp lại thành một khối lượng gọi
là ‘phần chân’ và tổng khối lượng từ loadcell 3, 4 thu được tổng hợp lại thành một khối lượng gọi là ‘phần đầu’ Sau khi thực hiện calib hệ thống loadcell về 0 thì hệ thống thu thập và xử lý bắt đầu thu nhận dữ liệu từ bốn loadcell Từ hai thông số
‘phần đầu’ và ‘phần chân’ này dựa trên nguyên tắc cân bằng lực của quy tắc hợp lực song song cùng chiều để tính toán ra điểm đặt trọng tâm của cơ thể Từ đó hiển thị kết quả cho người dùng thông qua Serial monitor
Dựa trên nguyên lý phân bố lực và nguyên lý cân bằng của hai lực song song cùng chiều công thức dự kiến xây dựng để tính toán trọng tâm cơ thể như sau:
(2.1)
Trang 19Hình 2.1 Mô hình xây dựng tính toán trọng tâm
Dựa trên nguyên tắc tổng hợp 2 lực song song, cùng chiều ta có:
(2.2) 2.2 Thiết kế hệ cơ khí
Với ý tưởng đặt ra yêu cầu phải thiết kế ra một hệ thống khung inox kết hợp với mặt gỗ hoặc mica để tạo ra hệ thống cân nằm gồm bốn chân đặt lên bốn loadcell
Trang 2018
và mặt phẳng để nằm lên hạn chế tối đa góc nghiêng và phân bố lực đồng đều lên bốn loadcell Hệ thống gồm: một mặt gỗ hoặc mica cứng dùng để làm điểm tiếp xúc với cơ thể người và một khung inox Mặt gỗ hoặc mica sẽ được gắn kết với khung inox thông qua hệ thống ốc vít để có thể tháo lắp và di chuyển dễ dàng Khung inox được thiết kế chịu lực với bốn nút nhựa có kích thước thích hợp để cho vừa loadcell vào trong nhằm gắn kết với bốn loadcell với hệ thống cân đồng thời dễ dàng tháo lắp, di chuyển và sửa chữa
Hình 2 2 Hình ảnh minh họa mica (nguồn ảnh từ:
http://micathanhbuu.com/dai-ly-ban-mica-malaysia-nhap-khau-tai-thanh-pho-ho-chi-minh/ )
Tấm nhựa mica thường được so sánh với thủy tinh (kính) Nó có tỉ trọng chỉ bằng 1/2 so với thủy tinh, và cho khoảng 98% ánh sáng xuyên qua nó (đối với mica trong suốt có độ dày 3mm) Mica bị đốt cháy ở 460°C (860 °F) Tấm nhựa mica mềm hơn và dễ bị trầy xước hơn so với kính, nên các nhà sản xuất phải phủ thêm một lớp chống xước vào tấm PMMA Tuy tấm nhựa mica dễ bị trầy xước nhưng nó
Trang 2119
thường không vỡ ra như thuỷ tinh Thay vào đó, mica bị nứt thành nhiều miếng lớn khi bị va đập lực mạnh Mặc dù được coi là bền hơn so với thủy tinh, nhưng nó không thể chịu được áp lực mạnh lên bề mặt của nó – vì vậy sẽ bị một chút va chạm (trầy xướt) Về giá thành giá của mica ở mức trung bình so với kính khoảng 500 nghìn/ 1m2 đối với loại mica có độ dày 5mm Hiện tại trên thị trường hiện nay nhu cầu sử dụng mica rất nhiều, đây là loại vật liệu quen thuộc trong ngành quảng cáo Tấm mica trên thị trường hiện nay có 3 loại là:
- Giá thành rẻ - Có màu trong suốt,
chất lượng vượt trội so với mica Trung Quốc
- Nó có khả năng chịu lực, chịu nhiệt tốt, không bị ố vàng do thời tiết đảm bảo tính thẩm mỹ của sản phẩm
- Có tính chất và ưu điểm tương đương mica Đài Loan
- mica Nhật có ưu điểm vượt trội là có thêm tính năng kháng tia UV cao
- Có độ bền cao hơn
Nhược
điểm
- Mica Trung Quốc có khả
năng chịu nhiệt kém, dễ
- Sử dụng rộng rãi và phổ biến trên thị trường
Trang 22vì được sử dụng phổ biến và rộng rãi trên thị trường Vì vậy trong đề tài này em sử dụng chất liệu gỗ để làm mặt cân nằm như hình dưới đây:
Hình 2 3 Mặt gỗ dùng để thiết kế cân nằm
Thông số của mặt gỗ cân nằm:
- Chiều dài mặt cân: 2000mm
- Chiều rộng mặt cân: 600mm
- Độ dày mặt gỗ: 15mm
2.2.2 Thiết kế khung inox
Cùng với mục tiêu nhỏ, nhẹ, dễ dàng tháo lắp thì lựa chọn chất liệu ống inox hộp vuông là lựa chọn thích hợp nhất Ống inox hộp vuông có kích thước 30*30mm, độ dày 2mm Để tăng độ gắn kết, tránh độ vặn xoắn, độ kéo cũng như độ chịu lực cho thiết kế cân thì phải mô hình hóa khung inox thành nhiều đoạn ngắn hàn lại với nhau theo cấu trúc nhất định Khung inox phải được thiết kế chia thành nhiều khung nhỏ và khoan lỗ để dễ dàng lắp ráp cũng như di chuyển Toàn bộ khung inox được cấu tạo từ bốn khung nhỏ: hai khung dài ở hai cạnh bên và hai khung ngắn ở hai đầu của cân Một số thông số của khung inox:
Trang 23Hình 2 4 Thiết kế khung inox nhìn từ cạnh bên
Trên bề mặt hệ thống khung inox có khoan các lỗ ốc vít để gắn mặt gỗ lên khung inox Để đảm khảo khả năng chịu lực và giảm độ vặn xoắn của mặt cân mỗi mặt gỗ các lỗ khoan được bố trí ở mỗi mặt gỗ bốn lỗ cho bốn bộ ốc vít Sau khi lắp mặt gỗ lên trên ta có hình dạng thiết bị như sau:
Hình 2 5 Hình ảnh mô phỏng mặt bên khi gắn mặt gỗ
Để đảm bảo tiếp xúc lực giữa loadcell và khung cân nằm được thẳng đứng và không bị lệch khi có tác động lực của người nằm lên cân phương pháp được sử dụng là dùng những đầu bịt ống nhựa ϕ48 gắn ở bốn đầu của chân khung inox cân nằm Nút bịt nhựa này có kích thước vừa với kích thước vỏ của loadcell nên việc gắn loadcell vào hoàn toàn dễ dàng và không lo bị lệch làm hỏng loadcell Hơn nữa, các nút nhựa này được khoan ốc và xoáy vào khung inox nên hoàn toàn có thể tháo lắp, tăng giảm chiều dài cho phù hợp với các điều kiện khác nhau trong quá trình
đo
Trang 2422
Hình 2 6 Hình ảnh khung inox sau khi hoàn thành
Trang 2624
để biến đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số Cuối cùng bộ vi xử lý arduino có nhiệm vụ điều khiển xử lý dữ liệu và hiển thị thông qua khối hiển thị
2.3.2 Cảm biến khối lượng - Loadcell
Loadcell là thiết bị cảm biến dùng để chuyển đổi lực hoặc trọng lượng thành tín hiệu điện Cơ chế dựa trên cấu trúc có thể biến dạng đàn hồi khi chịu tác động của lực tạo ra một tín hiệu điện tỷ lệ với sự biến dạng được gọi là “strain gage” Cấu tạo của Loadcell thường được sử dụng để đo các lực tĩnh hay các lực biến thiên chậm Các loại loadcell có thể đo được các lực lớn nhỏ khác nhau tùy theo mục đích
sử dụng ví dụ chịu lực nhỏ dùng trong cân cá nhân (< 50kg) hay loại chịu khối lượng lớn dùng trong thang máy (hơn 1000 kg) Mỗi loadcell có một đầu ra độc lập, thường 1 đến 3 mV Đầu ra kết hợp được tổng hợp dựa trên kết quả của đầu ra từng loadcell Các thiết bị đo lường hoặc bộ hiển thị khuyếch đại tín hiệu điện đưa về, qua chuyển đổi ADC, vi xử lý với phần mềm tích hợp sẵn thực hiện tính toán chỉnh định và đưa kết quả đọc được lên màn hình
Loadcell được cấu tạo bởi hai thành phần: phần thứ nhất là “Strain gage” và phần còn lại là “Load”:
- Strain gage: là một điện trở đặc biệt chỉ nhỏ bằng móng tay, điện trở có thể thay đổi khi bị nén hay kéo dãn và được nuôi bằng một nguồn điện ổn định, được dán chết lên phần “Load”
- Load: là một thanh kim loại chịu tải có một đầu được gắn cố định với strain gage, đầu còn lại tự do
Khi có tải trọng hoặc lực tác động lên thân loadcell làm cho thân loadcell bị biến dạng (giãn hoặc nén), điều đó dẫn tới sự thay đổi chiều dài và tiết diện của các sợi kim loại của điện trở strain gauges dán trên thân loadcell dẫn đến một sự thay đổi giá trị của các điện trở strain gauges Sự thay đổi này dẫn tới sự thay đổi trong điện áp đầu ra Như vậy, khi đặt vật cân lên bàn cân, tùy theo khối lượng vật mà phần Load sẽ bị uốn đi một lượng tương ứng Thông số đầu ra được đo lường qua
sự thay đổi điện trở của Strain Gauge Thông thường, phần load sẽ được cấu tạo sao cho bất chấp vị trí ta đặt vật, nó đều cho cùng một mức độ bị uốn như nhau
Trang 2725
Hình 2 9 Mô tả hoạt động Loadcell (nguồn ảnh từ:
http://loadcell.com.vn/tin-tuc/loadcell-la-gi.html )
Thông số kĩ thuật cơ bản của loadcell:
- Độ chính xác: Cho biết độ chính xác trong các phép đo Độ chính xác này phụ thuộc vào tính chất phi tuyến tính, độ trễ, độ lặp
- Công suất định mức: Là giá trị khối lượng lớn nhất mà Loadcell có thể đo được (tùy từng loại)
- Dải bù nhiệt độ: Là khoảng nhiệt độ mà đầu ra Loadcell được bù vào, nếu nằm ngoài khoảng này, đầu ra không được đảm bảo thực hiện theo đúng chi tiết kĩ thuật được đưa ra
- Cấp bảo vệ: Được đánh giá theo thang đo IP65 (chống được độ ẩm và bụi)
- Điện áp: Giá trị điện áp làm việc của Loadcell (dải làm việc của loadcell 5 –
15 V) trong trường hợp này điện áp dùng loadcell là 5V
- Trở kháng đầu ra: Cho dưới dạng trở kháng được đo giữa E+ và E-
Trang 28
thông qua bộ một ADC
Trang 2927
Mạch cầu cân bằng để tạo độ lệch điện áp và đưa ra tín hiệu đó ra ngoài dưới dạng analog Giá trị mỗi điện trở là 1kΩ nối lại với nhau và nối với loadcell Loadcell hoạt động dưới điện áp 5V
2.3.3 Bộ ADC HX711
Mạch chuyển đồi ADC 24bit Loadcell HX711: module chuyển đổi tương tự sang số có độ phân giải 24-bit HX711 được thiết kế để chuyển đối tín hiệu và ứng dụng điều khiển công nghiệp để giao tiếp trực tiếp với một cảm biến cầu HX711 không chỉ có một vài chức năng cơ bản, mà có tích hợp cao, phản ứng nhanh, khả năng chống nhiễu và độ tin cậy cao Đây là mạch đọc giá trị cảm biến loadcell với
độ phân giải 24bit và chuyển sang giao tiếp 2 dây (SCK và DT) để gửi dữ liệu cho
vi điều khiển Arduino
Lý do lựa chọn HX711 thay vì dùng bộ ADC của Arduino: Output của loadcell
có điện áp rất nhỏ, cở khoảng: 1-3mV Đối với bộ giao thức ADC của Arduino là bộ giao tiếp 8 bit thì độ phân giải Analog = = 19.53mV >> 1-3mV Như vậy, khi dùng
độ ADC của Arduino thì kết quả thu được sẽ không đủ chính xác, không đảm bảo
độ phân giải cần thiết đối với những thay đổi nhỏ từ loadcell đưa về nên để đáp ứng yêu cầu độ nhậy cũng như độ chính xác của cân thì phải sử dụng bộ ADC 24 bit để giảm độ phân giải của tín hiệu xuống cho phù hợp với loadcell Đối với bộ ADC 24 bit này độ phân giải Analog = = 2.9802*2-7 (V) nhỏ hơn gấp nhiều lần so với bộ ADC 8 bit của Arduino vì vậy sử dụng bộ ADC này tối ưu hơn rất nhiều so với Arduino
Trang 30
Độ phân giải : 24 bit ADC
Độ phân giải điện áp : 40mV
Kích thước : 38 x 21 x 10 mm
Giao thức giao tiếp: 2 dây (SCK và DT)
Số kênh: 2 kênh A và B
2.3.4 Bộ vi xử lý Arduino
Arduino là một dòng kit phát triển nổi tiếng hàng đầu đối với phong trào
tự thực hiện các mạch mà không cần hiểu biết quá sâu phần cứng Được giới thiệu vào năm 2005, những nhà thiết kế cố gắng mang đến một thiết bị và một phương thức tiếp cận dễ dàng, không tốn kém cho những người yêu thích, sinh viên và giới chuyên nghiệp Hiện nay, Arduino đã được biết đến và sử dụng một cách rộng rãi tại Việt Nam Sức mạnh của Arduino ngày càng được chứng tỏ theo thời gian với vô vàn các ứng dụng mở (open source) độc đáo được chia sẻ rộng rãi Nhiều Arduino
Trang 3129
được phát triển mở rộng bằng cách thêm vào các module đầu vào, đầu ra để đơn giản hóa các cấu trúc và phổ biến việc sử dụng trong các trường học, phòng nghiên cứu quy mô nhỏ
Hình 2 13 Arduino UNO R3 (nguồn ảnh từ: thieu-board-arduino-uno-r3.html và http://forum.cncprovn.com/threads/3618-
http://blog.datmcu.com/2018/02/gioi-Arduino-Moi-ngay-mot-vi-du-tu-de-toi-kho-Arduino-UNO-R3 )
Arduino UNO R3 là kit Arduino UNO thế hệ thứ 3, với khả năng lập trình cho các ứng dụng điều khiển phức tạp do được trang bị cấu hình mạnh như các loại bộ nhớ ROM, RAM và Flash, các ngõ vào ra digital I/O trong đó có nhiều ngõ có khả năng xuất tín hiệu PWM, các ngõ đọc tín hiệu analog và các chuẩn giao tiếp đa dạng Arduino UNO R3 sử dụng chip ATmega8 (bộ nhớ flash 8KB) hoặc ATmega168 (bộ nhớ flash 16KB) Một mạch Arduino bao gồm nhiều ngoại vi (peripheral) và linh kiện bổ sung giúp dễ dàng lập trình và có thể mở rộng với các thiết bị khác Đối với board Uno R3, có 14 chân I/O kỹ thuật số, trong đó có 6 chân băm xung PWM (điều chế độ rộng xung) và 6 chân input analog (6 chân này hoàn toàn có thể được sử dụng như là 6 chân I/O số) Arduino hiện tại được lập trình thông qua cổng USB, thực hiện thông qua chip chuyển đổi USB-to-serial
là FTDI FT232 Các kết nối tiêu chuẩn của Arduino như: UART, SPI, I2C, GPIO, ADC, cho phép người dùng kết nối giữa CPU của board với các module ngoại vi thêm vào có thể dễ dàng thay đổi, được gọi là shield - các shield có thể được xếp chồng lên nhau để mở rộng Những shield này được thiết kế nằm phía trên mặt
Trang 32có một thạch anh dao động 16MHz hoặc một vài thiết kế chạy với thạch anh 8MHz
và không có bộ điều chỉnh điện áp onboard để giảm thiểu kích cỡ thiết bị Một vi điều khiển Arduino cũng có thể được lập trình sẵn với một boot loader cho phép đơn giản là upload chương trình vào bộ nhớ flash on-chip thông qua IDE có sẵn So với các thiết bị khác như PIC, 8051 hoặc một số dòng STM32 thường phải cần một
bộ nạp (debugger) bên ngoài thì hoàn toàn tiện lợi và đơn giản hơn Các mức năng lượng đầu ra của Arduino:
- 5V: cấp điện áp 5V đầu ra Dòng tối đa cho phép ở chân này là 500mA
- 3.3V: cấp điện áp 3.3V đầu ra Dòng tối đa cho phép ở chân này là 50mA
2.3.5 Kết nối hệ thống
Mỗi loadcell sẽ được kết nối với một HX711 để tránh trường hợp nhiễu và tăng độ chính xác đo đạc được từ loadcell Với nguyên tắc thiết kế ra mạch cầu Wheatstone loadcell phải được kết nối bốn chân E+, E-, A+, A- của HX711 Nhưng
vì bản chất của loadcell tương ứng với hệ thống hai biến trở không thể tạo thành mạch cầu cân bằng Vì vậy, ta phải gắn thêm hai điện trở 1kΩ mắc vào hệ thống Hệ thống được kết nối như sau:
- Hai điện trở sẽ được nối chung một đầu với nhau, hai đầu còn lại của điện trở
sẽ được nối với hai đầu dây đen, trắng của loadcell và nối vào hai chân E+, E- của HX711
- Điểm chung nối giữa hai điện trở được nối với chân A- của HX711
- Dây đỏ của loadcell được nối và chân A+ của HX711
Trang 3331
1kΩ 1kΩ
Hình 2 14 Mô hình kết nối Loadcell và HX711(nguồn ảnh từ:
Trang 3533
CHƯƠNG 3 HIỆU CHỈNH VÀ ĐÁNH GIÁ SAI SỐ HỆ THỐNG
Chương này mô tả các bước hiệu chỉnh để tìm ra hệ số cho từng loadcell từ đó
có thể hiển thị đúng dạng khối lượng có thứ nguyên kg Sau đó, vì khung cân nằm
có khối lượng khác 0 nên phải thực hiện hiệu chỉnh cho cả thiết bị cân và thực hiện các bài kiểm tra để đưa ra kết quả và đánh giá sai số
3.1 Calib từng loadcell
Nguyên tắc hoạt động của loadcell là biến đổi tín hiệu điện và thông qua bộ ADC để chuyển tín hiệu tương tự thành tín hiệu số Vì vậy, các tín hiệu thu được sẽ
có một hệ số nhân nhất định Để thực hiện thu được đúng khối lượng mong muốn,
ta cần phải tìm ra hệ số nhân này Phương pháp sử dụng để calib từng loadcell như sau: Ta lần lượt đặt các khối lượng từ 1kg đến 25kg vào mỗi cảm biến để biết được giá trị đầu ra tương ứng Từ đó, tìm được hàm số thể hiện mối quan hệ giữa cân nặng thực tế được đặt lên loadcell và giá trị thu được
3.1.1 Khối lượng nhỏ
Đối với các khối lượng nhỏ như 1kg, 3kg, 5kg và 10kg có thể sử dụng những quả cân có khối lượng 1kg, 3kg, 5kg và 10kg đặt trực tiếp lên loadcell để thực hiện bước calib cho từng loadcell
Hình 3 1 Hệ thống calib đối với khối lượng nhỏ
Trang 3634
3.1.2 Khối lượng lớn
Đối với các khối lượng lớn hơn 15kg khó tìm được vật nặng có khối lượng nặng này để đặt trực tiếp lên loadcell được.Vì vậy, phải thiết kế ra một hệ thống có tác dụng nén khối lượng cần thiết lên tiếp điểm của loadcell Ý tưởng đặt ra là thiết kết hai thanh sắt có ốc vít để lên một mặt phẳng và có cân cơ để theo dõi khối lượng được nén Khối lượng nén được thay đổi thông qua các thanh sắt và ốc vít:
Thanh sắt
Loadcell
Ốc vít Cân cơ học Tấm mica
Hình 3 2 Hệ thống calib đối với khối lượng lớn
Theo đó, tấm mica có tác dụng tạo ra một mặt phẳng cho hai thanh sắt có thể nén lại một cách đồng đều Cân cơ học đảm bảo theo dõi liên tục và kiểm soát khối lượng nén vào loadcell để số liệu đưa vào tính toán được chính xác và rõ ràng Để tăng khối lượng chỉ cần vặn hai ốc giữ hai đầu thanh inox sao cho hai bên đồng đều (hai thanh inox song song với nhau và song song với mặt đất) Để kiểm tra độ song song của thanh sắt, ta đặt thêm một chiếc thước nước đo độ cân bằng lên trên thanh sắt dùng để nén Và cuối cùng, theo dõi độ nén trên màn hình hiển thị của cân cơ học Lần lượt thay đổi khối lượng nén của hệ thống từ 15kg, 20kg và 25kg và thu nhận kết quả
3.1.3 Kết quả calib từng loadcell
Mỗi loadcell sẽ có một giá trị calib khác nhau.Vì vậy, phải thực hiện calib cho từng loadcell Sau khi calib ta thu được bảng kết quả với hàm số tìm được như sau:
Bảng 3 1Bảng kết quả calib cho bốn loadcell