M5Stackトレーニングサポーター

完成 2022.09.07 公開（2022.09.11 更新） visibility303

完成

2022.09.07 公開（2022.09.11 更新） visibility303

M5Stackを使用した、トレーニングサポートのツールです。
センサーで動作を検出、規定の回数をこなせるようサポートします。

link https://github.com/ikakunsan/M5Stack-training-supporter

sell M5Stack, M5Stack_contest_2022

動画

開発素材: デバイス

M5Stack

Arduino

ツール

PlatformIO

システム構成

主な材料

M5Stack
圧力センサー INTERLINK ELECTRONICS FSR406
板、スペーサー (4mm厚), 発泡クッション材 (3mm)、PP板、線材等々。

センサ部の作成

板材の適切な位置ににセンサーを貼り付け配線。周囲に4mmのスペーサーを取り付け。
板材と同寸法にカットしたPP板の裏、センサーに当たる部分にクッション材(3mm厚)を取り付け。
PP板を取り付ける。クッション材がセンサに触れていないことを確認。
センサからの入力は、10kΩで3.3Vにプルアップして、ADC入力 (GPIO35/36) に接続。

ストーリー

開発の動機と簡単な説明 (Background)

コロナ禍以降、リモートワークの時間が増えたことから来る運動不足対策で、自宅でできるものとしてランジ等をしていますが、その際に、時計を見なくても規定のトレーニングができるよう、また、正しいフォームを強制するために作りました。きつくても膝を床ギリギリまで下げないと1回としてカウントされません。（きつい）

センサー部分に発泡材のような軽いブロック状のものを置いて高さ調整すれば、腕立て伏せにもそのまま使えます。体を十分下げきらないとカウントされません。（きつい）

外付けの圧力センサーを使って、規定のセット数だけ、規定の回数までの動作のカウントとインターバルを繰り返します。センサーを適切な位置にセットすることで、正しいフォームを保つことができます。（正しいフォームでないと正しくセンサーが押されない）

電源を入れて、Cボタンでスタートするだけというシンプルな作りです。 (09/11 設定画面実装しました)

The background of this project is that I feel insufficient exercise after covid and to support excercise, focused on lunge, in my home. This project guides excersise, rest and the user don't need to count / check a clock, just focus on the exercise. This also forces the user to do lunge in proper form, need to get the knees lower enough.

This project can be used for pushup with adjusting sensor height, such as placing foam block on the sensor.

構成 (System configuration)

圧力センサー (INTERLINK ELECTRONICS FSR406) 2個を10kΩで3.3Vにプルアップして、それぞれADCの入力に直結しています。（2mの線で繋いていますが、バッファ無しでも大丈夫でした）

センサーパッドの表面には1mm圧のPP板を使っています。強度と柔らかさがちょうどよかったので。センサーにダメージが加わらないように、センサを押す部分には発泡材を使用しています。センサと押す部分には、約1mmの空間を開けています。圧力センサーなので、感度はある程度調整可能です。

当初は、検出にはメカニカルなスイッチを検討していたのですが、ピンポイントで押せなくても軽い力でも動作させるという部分の実現が難しく、圧力センサーを使用してESP32のADCで値を取る形にしました。押し加減の調整がしたかったというのもあります。過度な力による破損防止については、メカ的なガードも考えましたが、使ったセンサーが大きすぎてガードの効果が今ひとつだったので今回は止めました。全体重をかけないという心理的な歯止めになっています(笑)。

Two pressure sensors (INTERLINK ELECTRONICS FSR406) are used to detect human touch. They are connected to two ADC inputs directly, each are pulled-up with 10 kilo ohms. (I used 2m cable to connect the sensors but they functioned without buffers)

Surface material of the sensor pad is 1mm PP board, it's enough strong and enough soft. Rubber foam is used for pushers. I made about 1mm gap between the sensor and the pusher. I wanted to design adjustable for contact pressure so picked a pressure sensor instead of mechanical switch.

使い方 (How to use)

スタート画面でCボタンを押すだけです (笑)。

規定の回数のトレーニングと休息を、セット数だけ繰り返します。状態が変わるときにビープがなるので、画面を見続ける必要はありません。セット数、繰り返し回数、休息時間、ビープ音量は設定で変えられます。

Just push the C button on the start screen.

Repeats excersise and rest, and the user just follow the screen. Beeps on each period, so the user don't have to watch the screen.

その他 (Others)

~~- 設定メニューは作ります。（自分用だと必要性が薄く後回しに…） ... TODO: To add settings menu~~ 実装済み ... Done

ケーブルは思ったより邪魔じゃないですが、ワイヤレスにできるといいかも。 ... TODO: It can be better to use wireless connection with the sensor pad
トレーニング完了後にWiFiで通知飛ばすとか記録するとか。 ... TODO: To send result via WiFi (to notify or record etc.)

メンバー