Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen gezeigt.
Beide Seiten der vorigen Revision Vorhergehende Überarbeitung Nächste Überarbeitung | Vorhergehende Überarbeitung | ||
projekte2014:sensorik [2014/06/23 20:07] h.angerstein |
projekte2014:sensorik [2016/01/21 12:45] (aktuell) |
||
---|---|---|---|
Zeile 1: | Zeile 1: | ||
====== Sensorik ====== | ====== Sensorik ====== | ||
- | ==== Orientierung ==== | + | Anfängliches Konzept als PDF: {{:projekte2014:sensorturm.pdf|}} |
+ | \\ | ||
+ | ==== Schematische Darstellung der Sensorik ==== | ||
+ | {{:projekte2014:darstellung_sensorik.jpg?300|}} | ||
- | Der Roboter soll die Fähigkeit haben sich in einem Areal anhand von 3 bekannten Punkten zu orientieren. | ||
- | Dies wird mit der Erfassung von Lichtquellen () bewerkstelligt. | ||
- | Mathematische Basis ist ein kartesisches Koordinatensystem, der Roboter selbst bestimmt seine Position darin per Triangulation. | ||
- | Konzept als PDF: {{:projekte2014:sensorturm.pdf|}} | + | 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. \\ |
- | ==== Kollisionskontrolle ==== | + | Zu beachten ist der "blinde Bereich", der durch die quadratische Metallstange entsteht ! \\ |
+ | Der gesamte Aufbau ist vorerst auf einem Breadboard verkabelt. | ||
- | Eine grundlegende Kollisionskontrolle wird über Taster realisiert, die Wahrnehmung von Hindernissen wird automatisch durch die Kartierung der Umgebung gewährleistet. Sollte der Roboter auf ein Hindernis stoßen, so wird eine entsprechende Koordinate gespeichert und erneut die Umgebung vermessen. | + | ==== 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. | ||
+ | |||
+ | **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 ! | ||
==== Umgebungswahrnehmung ==== | ==== Umgebungswahrnehmung ==== | ||
- | Als Messsystem zur Umgebungswahrnehmung dienen optische Distanzsensoren deren Winkelstellung bekannt ist. So können gemessene Punkte polar im Koordinatensystem angefügt werden. | + | 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 ! | ||
- | ==== Fortschritt ==== | + | ---- |
- | Der Turm mit kleinem Schrittmotor ist auf der Plattform montiert. | + | **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. |