Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

FH Nürnberg: Studenten entwickeln Prüfanlage zum Test von Tischtennisschlägern

14.08.2001


Die Prüfanlage und ein zu prüfender Schläger


Die Flugbahn eines Tischtennisballs vor und nach dem Aufprall auf dem Schläger


Jeder Tischtennisspieler, der sich dem "untersten Anfängerniveau" entwachsen fühlt, greift nicht mehr zum erstbesten, sondern sucht sich einen zu seiner Spielweise (Angriff, Abwehr) passenden Schläger. Dazu kann er beispielsweise die auf der Verpackung angegebenen Daten zur Härte, zum Belagtyp und zur Schwammstärke zu Rate ziehen. Dabei handelt es sich jedoch um Eigenschaften, die die Qualität des Schlägers nicht reproduzierbar kennzeichnen. Studenten der Georg-Simon-Ohm-Fachhochschule haben für die genaue Klassifizierung ein Verfahren entwickelt.

Es gibt eine relativ einfache Möglichkeit, die Eigenschaften eines Tischtennisschlägers festzustellen: Wird ein Tischtennisball senkrecht hochgeworfen und trifft er beim Herunterfallen auf einen waagerecht bewegten Schläger, so fliegt der Ball mit einem gewissen "Spin", also einer bestimmten "Drehung" entlang einer bestimmten Bahn. Bei Variation des Holzes oder des Belags des Schlägers ergeben sich jeweils andere Spins und Flugbahnen. Aus der Form der Bahn bzw. dem Spin des Balles ist es möglich, auf die Eigenschaften des Schlägers zu schließen. Erfolgt die Bewegung des Schlägers mit einer konstanten Geschwindigkeit und fällt der Ball immer aus der gleichen Höhe auf den Schläger, so ist die resultierende Flugbahn reproduzierbar und es lassen sich daraus quantitative Rückschlüsse auf die Eigenschaften des jeweils verwendeten Tischtennisschlägers ziehen.

Aufgrund dieser Überlegungen haben zwei Studenten der Georg-Simon-Ohm-Fachhochschule Nürnberg im Rahmen von zwei Diplomarbeiten eine automatisierte Prüfeinrichtung zur Bewertung der Eigenschaften von Tischtennisschlägern geplant, entwickelt und realisiert. Planung und Entwicklung der Prüfeinrichtung waren Schwerpunkt der Diplomarbeit von Ralf Haselmann, Realisierung und Optimierung wurden in der Diplomarbeit von Wolfgang Beck vorgenommen. Die beiden Studenten des Feinwerktechnik-Studienschwerpunkts "Produktions- und Automatisierungstechnik" wurden von Prof. Dr. Herbert Forster betreut, in dessen Labor die Anlage aufgebaut wurde.

Der Aufbau ist in Abb.1 und Abb. 2 zu erkennen. Ein Tischtennisschläger ist in der Schlägeraufnahme befestigt. Diese erzeugt durch Rotation die waagerechte Bewegung des Schlägers. Die Rotationsgeschwindigkeit in der Schlägermitte kann von zwei m/s bis zehn m/s variiert werden. Der senkrechte Wurf des Balles wird durch freien Fall nachgebildet. Ein in die Prüfeinrichtung eingelegter Ball wird automatisch mittels Druckluft durch ein Rohr mit aufgestecktem Schlauch (Abb.1) in eine Vorrichtung (Abb.2) in ca. 2m Höhe befördert und genau dann fallengelassen, wenn sichergestellt ist, dass er den rotierenden Schläger möglichst in der Mitte trifft. Die nach dem Auftreffen entstehende Flugkurve mit dem Spin des Balls wird durch eine Digitalkamera erfasst und an einen PC weitergeleitet. Der Kreislauf in der Anlage wird geschlossen durch automatischen Rücktransport des abgeschlagenen Balles in die Abwurfeinrichtung.

Damit die gesamte Bahn des Tischtennisballs auf dem Bild zu erkennen ist, muss eine Langzeitbelichtung von ca. 1s vorgenommen werden. Dazu wird an der Digitalkamera eine Belichtungszeit von 1s eingestellt, der Raum abgedunkelt und die Prüfeinrichtung mit einem Stroboskop belichtet. Aus der Position des Balls, der auf dem Bild an mehren Stellen der Flugbahn "eingefroren" ist, lassen sich dann mit Hilfe eines Grafikprogramms quantitative Aussagen über den Verlauf der Flugbahn und somit über die Schlägereigenschaften ableiten. Daher kann eine eindeutige Zuordnung des Schlägertyps zu vorgegebenen Qualitätsmerkmalen erfolgen. Wird der Ball an verschiedenen Stellen unterscheidbar markiert, so kann auch sein Spin ermittelt werden.

Mit der geschilderten Prüfeinrichtung ist es erstmals möglich, die Eigenschaften von Tischtennisschlägern objektiv und quantitativ zu bewerten. Bisher haben schon mehrere Sportartikelhersteller Interesse an den beiden Diplomarbeiten gezeigt; ein Beweis dafür, dass hier ein praxisnahes Thema aufgegriffen wurde, das sicher in weiteren Diplomarbeiten noch vertieft werden kann.

Thoralf Dietz | idw

Weitere Berichte zu: Flugbahn Prüfeinrichtung Schläger Spin Tischtennisschläger

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Bioabbaubare Polymer-Beschichtung für Implantate
06.12.2016 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Studie InLight: Einblicke in chemische Prozesse mit Licht
22.11.2016 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weiterbildung zu statistischen Methoden in der Versuchsplanung und -auswertung

06.12.2016 | Seminare Workshops

Bund fördert Entwicklung sicherer Schnellladetechnik für Hochleistungsbatterien mit 2,5 Millionen

06.12.2016 | Förderungen Preise

Innovationen für eine nachhaltige Forstwirtschaft

06.12.2016 | Agrar- Forstwissenschaften