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projekte2014:sensorik [2014/05/19 15:20] jasper.felix angelegt |
projekte2014:sensorik [2016/01/21 12:45] (aktuell) |
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- | ==== Orientierung ==== | + | ====== Sensorik ====== |
- | Der Roboter soll die Fähigkeit haben sich in einem Areal anhand von 3 bekannten Punkten zu orientieren. | + | Anfängliches Konzept als PDF: {{:projekte2014:sensorturm.pdf|}} |
- | Dies wird mit der Erfassung von Lichtquellen () bewerkstelligt. | + | \\ |
- | Mathematische Basis ist ein kartesisches Koordinatensystem, der Roboter selbst bestimmt seine Position darin per Triangulation. | + | ==== Schematische Darstellung der Sensorik ==== |
+ | {{:projekte2014:darstellung_sensorik.jpg?300|}} | ||
+ | Die gesamte Infrarotmesstechnik ist über einem Prisma angeordnet, das den Strahlengang des Lichts umlenkt. Dadurch ist eine hohe Abtastrate der Umgebung gewährleistet, da durch den verwendeten Schrittmotor (1,8° im 1/4 Schrittbetrieb = 800 Steps/Revolution) am Prisma kein "Zurückdrehen" durch Kabel oder Ähnliches notwendig ist. Die Rotationsgeschwindigkeit hängt nur vom langsamsten Infrarot-Messprozess ab. \\ | ||
- | Eine grundlegende Kollisionskontrolle wird über Taster realisiert, die Wahrnehmung von Hindernissen wird automatisch durch die Kartierung der Umgebung gewährleistet. | + | Zu beachten ist der "blinde Bereich", der durch die quadratische Metallstange entsteht ! \\ |
- | === Virtuelle Zeichnung ==== | + | Der gesamte Aufbau ist vorerst auf einem Breadboard verkabelt. |
+ | ==== Erfassung Peilsender ==== | ||
+ | Der Roboter soll die Fähigkeit besitzen sich in einem Areal anhand von 3 bekannten Punkten zu orientieren. | ||
+ | Dies wird mit der Erfassung von Lichtquellen ([[projekte2014:peilsender|Peilsender]]) durch einen IR-Sensor **TSOP 31240** @ 40kHz bewerkstelligt. | ||
+ | Mathematische Basis ist ein kartesisches Koordinatensystem, der Roboter bestimmt seine Position darin per Triangulation mit Wahrscheinlichkeitsmodell. | ||
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+ | **Achtung**: Das verwendete Prisma bietet den Vorteil von oberhalb seiner horizontalen Ebene einfallendes Licht (z.B. Sonnenlicht) nicht in die Sensoren umzulenken. -> Zugleich hat es damit den Nachteil nur Peilsender erkennen zu können, die sich unterhalb eben dieser horizontalen Ebene befinden ! | ||
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+ | ==== Umgebungswahrnehmung ==== | ||
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+ | Als Messsystem zur Umgebungswahrnehmung dient ein optischer Distanzsensor **Sharp GP2Y0A02** dessen Winkelstellung bekannt ist. So können gemessene Punkte polar im Koordinatensystem angefügt werden. | ||
+ | Der Sensor arbeitet über das **Parallaxe-Verfahren** und hat eine Reichweite von 20cm - 150cm. Ist ein Objekt näher als 20cm, so liefert der Sensor größere (falsche) Werte zurück ! -> Dies sollte durch die Licht-Umlenkung und den Plattformdurchmesser nicht möglich sein. \\ | ||
+ | Potentiell können Störungen bei der Messung auftreten: Durch das rotierende Prisma arbeitet der Sensor quasi zwischen vertikaler und horizontaler Ausrichtung ! | ||
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+ | **Der unfertige Code liegt hier zum Download vor:** | ||
+ | {{:projekte2014:sensorsystem.zip|}} | ||
+ | * Datenblatt TSOP 31240: {{:projekte2014:ir-empfaenger-modul_tsop_31240_40khz.pdf|}} | ||
+ | * Datenblatt Sharp GP2Y0A02: {{:projekte2014:entfernungssensor_sharp_gp2y0a02.pdf|}} | ||
+ | * Für beide Sensoren gilt eine Winkelstellung, die durch die Anzahl der Schritte bekannt ist. Da der Schrittmotor kein Absolutsystem zur Winkelstellung besitzt muss nach jeder Stromunterbrechung eine Nulllage festgelegt werden ! | ||
+ | * Eine Abschattung bis zum Prisma und sichere Anbringung der Sensoren wird empfohlen. |