Anfängliches Konzept als PDF: 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. Und die Rotationsgeschwindigkeit nur vom langsamsten Infrarot-Messprozess abhängt.

Der gesamte Aufbau ist vorerst auf einem Breadboard verkabelt.

Der Roboter soll die Fähigkeit besitzen sich in einem Areal anhand von 3 bekannten Punkten zu orientieren. Dies wird mit der Erfassung von Lichtquellen (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 !

Der Code liegt zum Download vor.

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 !