Dartboard Mágico: Melhore seu Jogo de Dardos com Precisão Submilimétrica!
Título: O Mágico Dartboard que Melhora (ou Piora) seu Jogo de Dardos 🎯
Índice
- Introdução
- Como funciona o sistema
- Prever onde o dardo vai pousar
- Mover o tabuleiro para a posição prevista
- A captura de movimento com o sistema Vicon
- Uso do MATLAB para prever a posição final
- Movendo o tabuleiro com motores e roldanas
- A precisão submilimétrica do posicionamento
- Refinando a posição final do tabuleiro
- Testes em um bar e a reação das pessoas
- As vantagens e desvantagens do Magical Dartboard
Como funciona o sistema
Neste artigo, vamos explorar em detalhes o funcionamento do Magical Dartboard, um tabuleiro de dardos que é capaz de melhorar ou piorar o seu jogo. Vamos descobrir como ele é capaz de prever onde o dardo vai pousar e mover o tabuleiro para a posição prevista.
Prever onde o dardo vai pousar
O segredo por trás do sistema está nos pequenos retrorefletores presentes no dardo, combinados com um sistema de captura de movimento Vicon. Assim como os seres humanos enxergam em 3D usando dois olhos, o sistema de captura de movimento possui seis câmeras posicionadas estrategicamente ao redor da sala. Cada uma dessas câmeras registra imagens em resolução 4K a uma velocidade impressionante de 260 vezes por segundo.
Usando o conhecimento das trajetórias parabólicas, é possível prever a posição final do dardo com base na sua posição inicial. Isso é feito utilizando um código MATLAB que analisa os dados capturados pelas câmeras e realiza os cálculos necessários. O resultado é uma estimativa precisa de onde o dardo vai pousar.
Mover o tabuleiro para a posição prevista
A parte física do sistema envolve um tabuleiro que é capaz de se movimentar para a posição prevista. O tabuleiro é sustentado por dois trilhos lineares que permitem que ele se mova em qualquer direção. O movimento é controlado por seis motores separados, cada um conectado a uma roldana através de uma linha de pesca.
Quando a posição final do dardo é prevista, um computador realiza cálculos trigonométricos para determinar as instruções necessárias para cada motor. Essas instruções são enviadas por meio de um Arduino para os controladores de cada motor de passo. Os pulsos de tensão emitidos pelos controladores fazem com que os motores deem pequenos passos, movendo o tabuleiro para a posição correta.
A captura de movimento com o sistema Vicon
Durante os dois primeiros anos de desenvolvimento do Magical Dartboard, a equipe tentou criar seu próprio sistema de captura de movimento. Para isso, utilizaram suas próprias câmeras e um NVIDIA TX1, que é uma placa poderosa semelhante ao Raspberry Pi. No entanto, eles logo perceberam que o problema era muito complexo e optaram por utilizar o sistema Vicon, que já estava pronto para uso.
Com o Vicon, a precisão na captura de movimento é garantida. Os retrorefletores refletem a luz infravermelha emitida pelas câmeras, permitindo que o sistema calcule com precisão a posição do dardo em tempo real. Essas informações são então utilizadas para prever a posição final do dardo e mover o tabuleiro adequadamente.
Uso do MATLAB para prever a posição final
Uma vez que a posição do dardo é estimada, é hora de calcular onde ele vai pousar. Usando o MATLAB, um software utilizado por engenheiros e cientistas para realizar cálculos e análises, os desenvolvedores do Magical Dartboard desenvolveram um código capaz de prever a trajetória final do dardo com base na sua posição inicial e nas propriedades de uma trajetória parabólica.
Através de cálculos complexos, o MATLAB é capaz de determinar as coordenadas finais em ambos os eixos, tanto vertical quanto horizontal. Essas coordenadas serão utilizadas para mover o tabuleiro na posição correta.
Movendo o tabuleiro com motores e roldanas
Com a posição final do dardo prevista, é hora de colocar o sistema em ação para mover o tabuleiro. O tabuleiro é sustentado por dois trilhos lineares, que permitem que ele se mova livremente em qualquer direção.
A movimentação é feita através de seis motores independentes, cada um conectado a uma roldana por meio de uma linha de pesca. Os motores são controlados por um Arduino, que recebe as instruções de movimento do computador central.
Cada motor é capaz de girar a roldana na direção necessária para mover o tabuleiro para a posição prevista. Movimentos para esquerda, direita, para cima ou para baixo são executados de forma precisa e rápida para garantir a precisão do posicionamento.
A precisão submilimétrica do posicionamento
Uma das principais conquistas do Magical Dartboard é a sua precisão submilimétrica no posicionamento do tabuleiro. Em menos de meio segundo, o sistema é capaz de mover o tabuleiro para a posição prevista com uma margem de erro mínima.
Essa precisão é alcançada graças aos motores de passo e às roldanas das quais as linhas de pesca estão conectadas. Os motores realizam pequenos passos em resposta aos pulsos de tensão enviados pelos controladores. Cada passo é minúsculo, permitindo que a posição do tabuleiro seja ajustada de forma precisa e gradativa até a posição final.
Refinando a posição final do tabuleiro
Um aspecto interessante do Magical Dartboard é que ele não faz apenas uma estimativa única da posição final do dardo. Pelo contrário, o sistema atualiza e aprimora essa estimativa várias vezes, refinando-a durante o voo do dardo.
Normalmente, essa atualização é feita de 10 a 100 vezes antes do dardo chegar ao seu alvo. Essa técnica permite que o sistema ajuste continuamente a posição do tabuleiro para garantir uma maior precisão. Às vezes, você pode até notar uma pequena vibração no tabuleiro enquanto ele se ajusta para atingir a posição final.
Testes em um bar e a reação das pessoas
Depois de três longos anos de desenvolvimento, a equipe responsável pelo Magical Dartboard decidiu levar o tabuleiro para testar em um bar, a fim de verificar a reação das pessoas e a eficácia do sistema em um ambiente real.
A reação geral das pessoas foi mista. Alguns se surpreenderam com a precisão incrível do tabuleiro, enquanto outros ficaram confusos com o fato de seus arremessos serem drasticamente alterados. Além disso, aqueles que estavam um pouco embriagados ficaram especialmente empolgados com suas novas habilidades (ou a falta delas) no jogo de dardos.
As vantagens e desvantagens do Magical Dartboard
Como qualquer sistema, o Magical Dartboard tem suas vantagens e desvantagens.
Vantagens:
- Melhora a precisão do jogo de dardos, tornando-o mais desafiador e envolvente.
- O sistema de captura de movimento Vicon garante uma precisão de alto nível.
- O movimento do tabuleiro é rápido e preciso, permitindo ajustes milimétricos.
- A estimativa contínua da posição final do dardo aumenta a precisão do sistema.
Desvantagens:
- Pode causar confusão e frustração para jogadores acostumados com o jogo tradicional de dardos.
- A dependência do sistema de captura de movimento Vicon pode tornar o sistema caro para implementação em ambientes domésticos.
- O processo de atualização contínua da posição final pode causar pequenas vibrações no tabuleiro, afetando a experiência de jogo.
Conclusão
O Magical Dartboard é um exemplo impressionante de como a engenharia e a tecnologia podem transformar um simples jogo de dardos em uma experiência inovadora. Com a capacidade de prever a posição do dardo e mover o tabuleiro para a posição prevista, ele desafia jogadores e traz uma nova dimensão para o jogo de dardos. Embora não seja para todos, aqueles em busca de um desafio extra certamente encontrarão no Magical Dartboard uma maneira única de testar suas habilidades.