An open-source, single-axis (vertical) force plate for sport science. Measures ground reaction force (GRF) at 1000 Hz with 24-bit resolution, comparable to commercial platforms costing 12–40× more.
- Status: 🚧 Rev 3.1-rc1 — mechanical assembly COMPLETE (2026-06-08); awaiting electronics bench-up + first calibration
- ✅ Structural bonding done: plates + inox 304 box section, 2 epoxy sessions (2026-05-19/20), cure inspected OK (2026-05-25)
- ✅ Feet finished: zincagem anti-corrosão (TL Tratamento Superficial, R$ 105) + rubber pads glued (Tekbond 793)
- ✅ 8 shims fabricated at 2 mm final (empirical box-section measurement 2026-05-26): self-sourced 304 sheet (R$ 79,90) + AL Usinagem cut/drill (R$ 180, delivered 2026-06-03)
- ✅ Full assembly 2026-06-08: 4 corners — cell + mirror shims + M10×60/arruela/Parlock inox 304 (no torque wrench; 20–25 N·m spec not instrumentally verified — accepted for MVP)
- 🔄 Pending: electronics bench-up (ADS1256 + ESP32-S3 + power + 4-cell wiring) → first calibration
- ⏳ Validation gate: first calibration promotes
v3.1.0-rc1→v3.1.0final - Updated: 2026-06-10
- Sprint: hardware MVP — Rev 3.1 inox 304 throughout + assembly
- Version:
v3.1.0-rc1(release candidate) - Deploy: N/A (hardware physical)
Força-plate é o primeiro produto do pilar Tecnologia Nova O2 (casa de hardware open sport-tech BR). Strategy formal em:
01-content/marketing/nova-o2/strategy/pilar_tecnologia.md— visão pilar + sequenciamento produtos + roadmap captação 4 fases (PIPE → Embrapii → VC) + networking priorizado + armadilhas05-strategy/nova-o2/README.md— índice de pointers strategy Nova O2
Próximas etapas estratégicas (cascade do pilar Tecnologia, OKRs Q2 2026 sub-pilar 2.T):
- Rev 3.1 final + primeira calibração (em curso — KR 2.T.1)
- Lab acadêmico parceiro pra paper validação concorrente vs força-plate comercial (Q3/26 — KR 2.T.2)
- Primeiros 2-3 clientes em clube (Portuguesa, São José FC via Daniel) — Set-Dez 2026
- Pacote comercial formal (preço, garantia, suporte, treinamento) — Out-Dez 2026
| Parameter | Value |
|---|---|
| Axes | 1 (vertical — Fz) |
| Sampling rate | 1000 Hz |
| ADC resolution | 24 bits (ADS1256) |
| Force resolution | ~0.075–0.15 N |
| Maximum capacity | 2000 kg (4 × 500 kg) |
| Connectivity | USB-C + BLE (Bluetooth Low Energy) |
| Power | Rechargeable Li-ion battery + USB-C |
| Platform dimensions | 600 × 500 mm |
| Estimated weight | ~13 kg |
| Estimated cost | ~$820 USD / ~R$4,115 BRL (Rev 3.1) |
┌──────────────────────────────┐
│ Top plate — Al 5052-F 6.35mm │ ← stepping surface
├══════════════════════════════┤
║ 2× inox 304 square tubes ║ ← box section reinforcement
║ 35×35×1.5 mm ║
├══════════════════════════════┤
│ Bottom plate — Al 5052-F 3mm │
└────┬────┬────────┬────┬─────┘
│ │ │ │
[4× DYX-301 load cells 500kg] ← turned feet rest on floor
│ │ │ │
═══════════════════════════ ← rigid flat floor
│
[ADS1256 24-bit ADC] ← 1000 Hz SPI
│
[ESP32-S3] ← processing + BLE + USB-C
│
[Python/Web App] ← real-time analysis
The platform uses 4 shear-beam load cells (DYX-301, 500 kg each) mounted between two aluminum plates (5052-F alloy). A box-section reinforcement (2× stainless steel 304 square tubes, 35×35×1.5 mm) bonded with structural epoxy reduces deflection from 21 mm to ~0.15 mm at the critical drop-jump load (~0.21 mm at the extreme 7× body-weight worst case).
See Structural Analysis and Component Specs for full engineering details.
- Countermovement Jump (CMJ) — height, peak force, impulse
- Squat Jump (SJ)
- Drop Jump (DJ) — Reactive Strength Index (RSI)
- Rate of Force Development (RFD)
- Unilateral tests (asymmetry via alternation)
- Ground contact time
Current phase: Hardware — Rev 3.1 electronics bench-up (mechanical assembly ✅ 2026-06-08)
- ✅ Component selection and procurement
- ✅ Structural analysis recalculated (Rev 3.1) + fabrication drawings (Rev 3.0)
- ✅ Electronics received (ADC, MCU, power, connectors)
- ✅ Load cells received (4× DYX-301, 2026-04-23)
- ✅ Aluminum plates acquired (Casa dos Metais 2026-04-16) + machining received (AL Usinagem 2026-05-08, R$ 1,480: feet + plate finishing + perimeter chamfer)
- ✅ Fastening hardware ordered (Rev 3.0): M10×60 DIN 7991 inox 304 + Parlock + arruela 304 (MercadoLivre 2026-05-08, R$ 136,19)
- ✅ Structural tube acquired (Rev 3.1): inox 304 35×35×1.5mm (Real Fortaleza Hidráulica 2026-05-18, R$ 103,67)
- ✅ Structural epoxy bonding done: Araldite Profissional 4× 23 g, 2 sessions (2026-05-19/20, R$ 124), cure OK 2026-05-25
- ✅ Feet zincagem (TL Tratamento Superficial, R$ 105) + rubber pads (Tekbond 793)
- ✅ 8 stainless 304 shims at 2 mm final (sheet R$ 79,90 + AL Usinagem cut/drill R$ 180, 2026-06-03)
- ✅ Mechanical assembly complete (2026-06-08) — 4 corners assembled
- 🔄 Electronics bench-up + first calibration
- 🔲 Firmware development
- 🔲 Software development
- 🔲 Scientific validation
| Category | Cost (BRL) | Cost (USD) |
|---|---|---|
| Imported electronics (AliExpress: cells + ADC + MCU + power) | ~R$1,300 | ~$260 |
| Battery replacement (ML 2026-04-04: 1S2P 5200mAh × 2) | ~R$55 | ~$11 |
| Aluminum plates (Casa dos Metais) | R$550 | ~$110 |
| AL Usinagem services (foot pieces + plate finishing) | R$1,480 | ~$295 |
| Inox 304 fastening (M10×60 + Parlock + washer, ML — delivered 2026-05-12/13) | R$136 | ~$27 |
| Structural tube (inox 304 35×35×1.5mm, Real Fortaleza 2026-05-18) | R$104 | ~$21 |
| Structural epoxy (Araldite Profissional 4× 23 g, 2 bonding sessions) | R$124 | ~$25 |
| Foot zincagem (TL Tratamento Superficial, 2026-05-25) | R$105 | ~$21 |
| 8 stainless 304 shims, 2 mm (sheet self-sourced + AL Usinagem cut/drill, 2026-06-03) | R$260 | ~$52 |
| Total Rev 3.1 (single platform — mechanical complete) | ~R$4,115 | ~$820 |
Unit cost excludes tools and backup components. Cost increase vs Rev 2.0 estimate (~R$2,500) reflects the shift from "self-fab + carbon steel hardware" to "outsourced precision machining (AL Usinagem) + corrosion-resistant inox 304 fastening" — see PROJECT_LOG 2026-05-08 for rationale. The Rev 3.1 stainless tube came at R$104 (vs ~R$20 budgeted for carbon steel) — stainless premium + 1 m minimum bar length. See Components Selected for the detailed breakdown.
Commercial force plates range from R$30,000–R$100,000 ($6,000–$20,000 USD) — Rev 3.1 still 7–24× cheaper.
See Components Selected for the full bill of materials.
| Phase | Scope | Status |
|---|---|---|
| 1 | Hardware — mechanical and electronic assembly | 🔄 Mechanical ✅ (2026-06-08); electronics next |
| 2 | Firmware — ESP32 + ADS1256 @ 1000 Hz + USB-C/BLE | Planned |
| 3 | Software — Python app, real-time visualization, jump analysis | Planned |
| 4 | Validation — technical + scientific (N≥20, comparison with commercial platforms) | Planned |
| 5 | Dual plate — split into 2× 500×300 mm + 4 additional sensors | Future |
| 6 | Product — PCB, enclosure, mobile app | Future |
| Milestone | What gets added |
|---|---|
| Phase 1 complete | Release v3.1.0 (hardware validated by first calibration), assembly photos, assembly guide |
| Phase 2 | GitHub Actions (PlatformIO build + lint), firmware/ directory |
| Phase 3 | GitHub Actions (pytest, mypy, ruff), software/ directory |
| Phase 4 | Release v1.0, DOI via Zenodo, CITATION.cff for academic citation |
| Phase 6 | KiCad PCB files, 3D enclosure (STEP/STL) |
| Document | Description |
|---|---|
| Development Plan | Detailed 6-phase roadmap with assembly checklists |
| Component Specs | Technical specifications for all components |
| Components Selected | Purchase registry and bill of materials |
| Structural Analysis | Engineering calculations — deflection, stress, safety factors |
| Shopping List | Local procurement guide with vendor categories |
| Project Log | Chronological development history |
open-force-plate/
├── hardware/
│ └── cad/ # Analysis scripts and fabrication drawings (PDF)
├── docs/ # Technical documentation
├── .github/ # Issue and PR templates
├── CONTRIBUTING.md # How to contribute
├── LICENSE-HARDWARE # CERN-OHL-S v2
└── LICENSE-SOFTWARE # GPL v3
Contributions are welcome! Whether you're interested in firmware development, signal processing, mechanical improvements, validation data, or translations — see CONTRIBUTING.md for guidelines.
- Hardware (schematics, mechanical designs, CAD): CERN Open Hardware Licence v2 — Strongly Reciprocal
- Software (firmware, analysis code): GNU General Public License v3.0
You're free to use, modify, and distribute this project — as long as derivative works remain open-source under the same licenses.
- can-can-group/forceplate-hardware-code — Reference open-source force plate project
- force-plate-jump-analyses — Python jump analysis
- Pyomeca — Biomechanics framework
Uma plataforma de força uniaxial (vertical) open-source para ciência do esporte. Mede a força de reação do solo (GRF) a 1000 Hz com resolução de 24 bits, comparável a plataformas comerciais que custam 12–40× mais.
| Parâmetro | Valor |
|---|---|
| Eixos | 1 (vertical — Fz) |
| Taxa de amostragem | 1000 Hz |
| Resolução ADC | 24 bits (ADS1256) |
| Resolução de força | ~0,075–0,15 N |
| Capacidade máxima | 2000 kg (4 × 500 kg) |
| Conectividade | USB-C + BLE (Bluetooth Low Energy) |
| Alimentação | Bateria Li-ion recarregável + USB-C |
| Dimensões da plataforma | 600 × 500 mm |
| Peso estimado | ~13 kg |
| Custo estimado | ~R$4.115 / ~$820 USD (Rev 3.1) |
┌──────────────────────────────┐
│ Top plate — Al 5052-F 6.35mm │ ← stepping surface
├══════════════════════════════┤
║ 2× inox 304 square tubes ║ ← box section reinforcement
║ 35×35×1.5 mm ║
├══════════════════════════════┤
│ Bottom plate — Al 5052-F 3mm │
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│ │ │ │
[4× DYX-301 load cells 500kg] ← turned feet rest on floor
│ │ │ │
═══════════════════════════ ← rigid flat floor
│
[ADS1256 24-bit ADC] ← 1000 Hz SPI
│
[ESP32-S3] ← processing + BLE + USB-C
│
[Python/Web App] ← real-time analysis
A plataforma utiliza 4 células de carga do tipo shear beam (DYX-301, 500 kg cada) montadas entre duas chapas de alumínio (liga 5052-F). Um reforço em seção caixão (2× tubos quadrados de aço inox 304, 35×35×1,5 mm) colado com epóxi estrutural reduz a deflexão de 21 mm para ~0,15 mm na carga crítica de drop jump (~0,21 mm no pior caso extremo de 7× o peso corporal).
Veja a Análise Estrutural e as Especificações de Componentes para detalhes completos de engenharia.
- Countermovement Jump (CMJ) — altura, pico de força, impulso
- Squat Jump (SJ)
- Drop Jump (DJ) — Reactive Strength Index (RSI)
- Rate of Force Development (RFD)
- Testes unilaterais (assimetria via alternância)
- Tempo de contato no solo
Fase atual: Hardware — bancada eletrônica Rev 3.1 (montagem mecânica ✅ 08/06/2026)
- ✅ Seleção e compra dos componentes
- ✅ Análise estrutural recalculada (Rev 3.1) + desenhos de fabricação (Rev 3.0)
- ✅ Eletrônica recebida (ADC, MCU, alimentação, conectores)
- ✅ Células de carga recebidas (4× DYX-301, 2026-04-23)
- ✅ Chapas de alumínio adquiridas (Casa dos Metais 2026-04-16) + usinagem recebida (AL Usinagem 2026-05-08, R$ 1.480: pezinhos + acabamento das chapas + chanfro perimetral)
- ✅ Hardware de fixação encomendado (Rev 3.0): M10×60 DIN 7991 inox 304 + Parlock + arruela 304 (MercadoLivre 2026-05-08, R$ 136,19)
- ✅ Tubo estrutural adquirido (Rev 3.1): inox 304 35×35×1,5mm (Real Fortaleza Hidráulica 2026-05-18, R$ 103,67)
- ✅ Colagem estrutural concluída: Araldite Profissional 4× 23 g, 2 sessões (19-20/05/2026, R$ 124), cura inspecionada OK 25/05
- ✅ Pezinhos finalizados: zincagem anti-corrosão (TL Tratamento Superficial, R$ 105) + borracha colada (Tekbond 793)
- ✅ 8 shims inox 304 com 2 mm final (medição empírica 26/05): chapa self-sourced (R$ 79,90) + corte/furação AL Usinagem (R$ 180, entregue 03/06)
- ✅ Montagem mecânica concluída (08/06/2026) — 4 cantos montados
- 🔄 Bancada eletrônica + primeira calibração
- 🔲 Desenvolvimento de firmware
- 🔲 Desenvolvimento de software
- 🔲 Validação científica
| Categoria | Custo (BRL) | Custo (USD) |
|---|---|---|
| Eletrônica importada (AliExpress: células + ADC + MCU + alimentação) | ~R$1.300 | ~$260 |
| Bateria substituta (ML 2026-04-04: 1S2P 5200mAh × 2) | ~R$55 | ~$11 |
| Chapas de alumínio (Casa dos Metais) | R$550 | ~$110 |
| Serviços AL Usinagem (pezinhos + acabamento das chapas) | R$1.480 | ~$295 |
| Fixação inox 304 (M10×60 + Parlock + arruela, ML — entregue 12-13/05) | R$136 | ~$27 |
| Tubo estrutural (inox 304 35×35×1,5mm, Real Fortaleza 2026-05-18) | R$104 | ~$21 |
| Epóxi estrutural (Araldite Profissional 4× 23 g, 2 sessões de colagem) | R$124 | ~$25 |
| Zincagem pezinhos (TL Tratamento Superficial, 25/05/2026) | R$105 | ~$21 |
| 8 shims inox 304, 2 mm (chapa self-sourced + corte/furação AL Usinagem, 03/06) | R$260 | ~$52 |
| Total Rev 3.1 (plataforma única — mecânica completa) | ~R$4.115 | ~$820 |
Custo unitário exclui ferramentas e componentes de backup. Aumento vs estimativa Rev 2.0 (~R$2.500) reflete migração de "self-fab + fixação aço carbono" para "usinagem precisão (AL Usinagem) + fixação inox 304" — ver PROJECT_LOG 2026-05-08. O tubo inox da Rev 3.1 saiu R$104 (vs ~R$20 orçado para aço carbono) — prêmio do inox + barra mínima de 1 m. Veja Componentes Selecionados para o detalhamento completo.
Plataformas de força comerciais custam entre R$30.000 e R$100.000 ($6.000–$20.000 USD) — Rev 3.1 ainda 7–24× mais barata.
| Fase | Escopo | Status |
|---|---|---|
| 1 | Hardware — montagem mecânica e eletrônica | 🔄 Mecânica ✅ (08/06/2026); eletrônica a seguir |
| 2 | Firmware — ESP32 + ADS1256 @ 1000 Hz + USB-C/BLE | Planejado |
| 3 | Software — app Python, visualização em tempo real, análise de saltos | Planejado |
| 4 | Validação — técnica + científica (N≥20, comparação com plataformas comerciais) | Planejado |
| 5 | Dual — dividir em 2× 500×300 mm + 4 sensores adicionais | Futuro |
| 6 | Produto — PCB, enclosure, app mobile | Futuro |
| Marco | O que será adicionado |
|---|---|
| Fase 1 concluída | Release v3.1.0 (hardware validado pela primeira calibração), fotos da montagem, guia de montagem |
| Fase 2 | GitHub Actions (build + lint PlatformIO), diretório firmware/ |
| Fase 3 | GitHub Actions (pytest, mypy, ruff), diretório software/ |
| Fase 4 | Release v1.0, DOI via Zenodo, CITATION.cff para citação acadêmica |
| Fase 6 | Arquivos KiCad PCB, enclosure 3D (STEP/STL) |
| Documento | Descrição |
|---|---|
| Plano de Desenvolvimento | Roadmap detalhado em 6 fases com checklists de montagem |
| Especificações de Componentes | Especificações técnicas de todos os componentes |
| Componentes Selecionados | Registro de compras e bill of materials |
| Análise Estrutural | Cálculos de engenharia — deflexão, tensão, fatores de segurança |
| Lista de Compras | Guia de compras locais com categorias de fornecedores |
| Diário do Projeto | Histórico cronológico de desenvolvimento |
open-force-plate/
├── hardware/
│ └── cad/ # Scripts de análise e desenhos de fabricação (PDF)
├── docs/ # Documentação técnica
├── .github/ # Templates de issues e PRs
├── CONTRIBUTING.md # Como contribuir
├── LICENSE-HARDWARE # CERN-OHL-S v2
└── LICENSE-SOFTWARE # GPL v3
Contribuições são bem-vindas! Se você tem interesse em desenvolvimento de firmware, processamento de sinais, melhorias mecânicas, dados de validação ou traduções — veja CONTRIBUTING.md para as diretrizes.
- Hardware (esquemáticos, projetos mecânicos, CAD): CERN Open Hardware Licence v2 — Strongly Reciprocal
- Software (firmware, código de análise): GNU General Public License v3.0
Você pode usar, modificar e distribuir este projeto livremente — desde que os trabalhos derivados permaneçam open-source sob as mesmas licenças.
- can-can-group/forceplate-hardware-code — Projeto open-source de referência para plataforma de força
- force-plate-jump-analyses — Análise de saltos em Python
- Pyomeca — Framework de biomecânica