Elke dag zetten we duizenden stappen. Bij elke stap wordt een grote kracht uitgeoefend op onze voeten. Een verkeerde drukverdeling kan leiden tot:
overbelasting;
pijnklachten;
blessures;
problemen met houding en beweging.
Sporters en kinesisten gebruiken hiervoor professionele drukplaten. Deze systemen zijn echter duur.
Ook in België zijn er bedrijven die zich bezighouden met het ontwerpen van zolen, op basis van drukmetingen en 3D-scans.
Wat is de impact van een loodzware boekentas of het lopen op naaldhakken op je stabiliteit en je lichaamszwaartepunt? Kunnen we zelf onderzoeken en zwart-op-wit aantonen hoe hard je lichaam moet werken om niet om te vallen? Dat is wat we in dit project zullen onderzoeken.
Jullie zijn een team van toekomstige ingenieurs. Ontwerp en bouw een slimme sensorzool waarmee de drukverdeling onder een voet onderzocht kan worden.
Jullie prototype moet:
druk op verschillende plaatsen onder de voet meten;
druk in verschillende cases vergelijken;
gegevens kunnen verwerken;
een wetenschappelijke conclusie mogelijk maken.
BIOLOGIE (S): bouw van de voet, voetboog, botten, gewrichten, spieren en pezen; normale drukverdeling tijdens staan en stappen
FYSICA (S): elektrische weerstand, geleidbaarheid, krachten en druk
PROGRAMMEREN (T): Arduino/microcontroller en uitlezen van de sensor
TECHNIEK (E): ontwerp en constructie van de drukproef/sensor
ENGINEERING (E): prototype testen en verbeteren
WISKUNDE (M): verband tussen druk/kracht en weerstand
Projectweek 1: groepsverdeling (per 3) en algemene inleiding over project (1 lesuur) + verwerking theorie
Projectweek 2: Arduino uitleg + ontwerp prototype
Projectweek 3 & 4: afwerken prototype & programmeren
Projectweek 5: testen
Projectweek 6: verwerking van de resultaten en verslag
De criteria voor de verschillende opdrachten kan je terugvinden in de rubriek toegevoegd bij elke opdracht in Google Classroom.
Verslag
Programma (code)
Prototype
Kalibratie, testen & samenwerking
/ 20
/ 10
/ 20
/ 30