Experimente mit einem Laserscanner

[Mehto]

Experimente mit einem Laserscanner

Ich habe euch hier mal meine Erfahrungen mit einem Modul aus einem Barcodeleser:

http://www.mehto.roboterbastler.de/bilder/scanner_modul/kleiner/Modul1.jpg


Glücklicherweise bekam ich ein paar Barcodescanner geschenkt, interessant sind unter anderem die Scaneinheiten.Da sich die Treiberplatine direkt auf dem Modul befindet ist das Ansteuern kein großes Problem. Um die Vibration des Spiegels und den Laser braucht man sich nicht zu kümmern.Das Modul braucht nur 5V, hat zwei Leitungen zum aktivieren des Spiegels und Lasers, und zwei Signal-Ausgänge.

Einmal einen Taktausgang zum anzeigen wie lange die Daten gültig sind, und einen der die Reflexionen anzeigt.


http://www.mehto.roboterbastler.de/bilder/scanner_modul/kleiner/Sensor1.jpg

Die High Signale entsprechen dabei exakt den schwarzen Strichen des Barcodes.


http://www.mehto.roboterbastler.de/bilder/scanner_modul/kleiner/scan.jpg

Das gute an dem Modul ist, das man mit den beiden Potis die Laserbreite (ausschlag des Spiegels) und die Laserstärke einstellen kann. Stellt man dabei den Strahl sehr eng und die Lichtstärke sehr hoch, kommt man locker auf Entfernungen von 2m bei dem das Modul noch Unterschiede erkennt.


http://www.mehto.roboterbastler.de/bilder/scanner_modul/kleiner/2m.jpg
2m entferntes Din A4 Blatt...



http://www.mehto.roboterbastler.de/bilder/scanner_modul/kleiner/2m_oszi.jpg
...wird wunderbar erkannt.




http://www.mehto.roboterbastler.de/bilder/scanner_modul/kleiner/Lampe2.jpg
Genau so gut ist es mit einem Hinderniss. Obwohl hier jetzt die Lampe wegen der guten Reflektion prima geeignet ist.

Die wichtigste Frage ist natürlich ob man das Modul zur Linien und Hidnernisserkennung für Roboter einsetzen kann. Die Antwort ist ja, allerdings muss man auf ein paar Dinge aufpassen.
Zum Beispiel die automatische Fehlererkennung. Da das Modul Barcodes erkennen soll, und es dort keine durchgehend dicke Striche gibt, zerlegt es einen dicken Strich automatisch in zwei.
Angefangen von einem langen Signal und beendet mit einem kurzen.

Das kann dann so aussehen:


http://www.mehto.roboterbastler.de/bilder/scanner_modul/kleiner/erkennung.jpg


http://www.mehto.roboterbastler.de/bilder/scanner_modul/kleiner/fehler_erkennung.jpg

Beachtet man die Punkte müste sich das Modul wunderbar zum Linien verfolgen einsetzen lassen.


Natürlich kann man mit dem Laser auch wunderbar spielen:


http://www.mehto.roboterbastler.de/bilder/scanner_modul/kleiner/welle.jpg
Schnell über eine Wand gleiten lassen...


http://www.mehto.roboterbastler.de/bilder/scanner_modul/kleiner/kocher.jpg
...oder in den Wasserdampf eines Wasserkochers leuchten lassen.



Sehr interessant ist wenn man auf das Modul mit einem Schraubenzieher drauf "klopft/haut" und das dann schnel fotografiert.
http://www.mehto.roboterbastler.de/bilder/scanner_modul/kleiner/schwingung.jpg
Mechanische Schwingungen des Moduls?

Mehr Infos gibts wie immer hier:
http://www.mehto.roboterbastler.de/?Projekte:Scanner_Modul


Gruß,
Mehto

[Manf]

Es ist interessant, eine etwas komplexere Komponente zu analysieren um eine neue Anwendung dafür zu erschließen.

Ist die Kombination mit einem Sharp PSD- Triangulationssensor möglich?
https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?p=15807#15807

Den Laser des Scanners vom Sharp modulieren mit dem Spiegel ablenken und auf den PSD zurückführen?

https://www.roboternetz.de/phpBB2/files/gp2d12__v-h_.jpg

Manfred


Hier ist auch der Aufbau eines Kassenscanners dargestellt, der die Umgebung in unterschiedlichen Richtungen, jeweils 45° gekippt, in mehreren Spuren abscannt. Der ist dann sicher im Strahlengang etwas zu komplex dafür.

https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?p=12272#12272
https://www.roboternetz.de/phpBB2/files/scanner__.jpg

[Mehto]

Hallo Manf,


Ist die Kombination mit einem Sharp PSD- Triangulationssensor möglich?
Den Laser des Scanners vom Sharp modulieren mit dem Spiegel ablenken und auf den PSD zurückführen?
Warscheinlich nicht, der Laser hat leider eine Wellenläge von 670nm.

Im Prinzip könnte man den Laser natürlich auch entsprechend modulieren und so ausrichten wie auf deinem Bild, aber dafür würde es doch auch jeder andere Laser (mit der richtigen Wellenlänge) tun, dafür ist doch das Modul viel zu schade?

Wie meinst du ablenken, würde es nicht schon reichen ihn direkt aus zu richten wie auf deinem Bild?


Zur Hindernisserkennung eignet sich das Modul direkt leider nur bedingt, da es nicht nach dem Triangulationsverfahren arbeitet, sondern nur nach Helligkeitsunterschied (wie heißt das verfahren?), kann man mit dem Modul nur bestimmen DAS da etwas ist, aber nicht wie weit entfernt.
Dafür aber in welcher Richtung.


Da hats ja echt ein paar super interessante Threads hier im RN, weiß gar nicht wann ich mir die alle reinziehen soll....

Gruß,
Mehto

[Andree-HB]

...ich bin ja auch sehr angetan davon, wie kompakt die Dinger sind :

http://www.pixelklecks.de/pictures/scannermodul.jpg

[sast]

Wo bekommt man denn solche Module her, und was kosten die?

sast

[djdune]

Das ist sehr interessant. Ich hab um 1 euro einen Hand-Barcode Scanner ersteigert mit Wlan unter der Hoffnung mit dem Wlan Modul etwas anfangen zu können, hab aber keine Infos darüber gefunden. Genau so der ebedded 386er da drin is nicht zum brauchen. Aber jetzt wo ich das hier sehe, glaub ich dass es doch noch Einsatzmöglichkeiten geben wird.

[Andree-HB]

Wo bekommt man denn solche Module her, und was kosten die?


...ich könnte mich von ein paar von den Dingern trennen, mail mich mal bei wirklichem Interesse an !

[tobimc]

Hi

Wieviele so Dinger hast du denn?

VLG Tobi

[Andree-HB]

...noch etwa 15 Stück.

[martinheidelberg]

Hi

Kann man die dir abkaufen??? Ich hatte die Idee meinen Roboter Leuten folgen zu lassen und dann könnte ja man mit nem Scanner die Beine der personen erkennen lassen......wenn die personen sich nach rechts bewegt kommt das signal später und nach links kommt es früher....so kann man auch die richtung bestimmen in die die Person sich bewegt....

mfg Martin

[Mehto]

Hallo Martin,

frag den Andree, doch einfach mal per PN, wenn du nett fragst bekommst du sicher eins ;-)
Aber nimm das Modul nicht auf die leichte Schulter, es ist nicht so leicht auswertbar wie so manch andere Robotersensoren.

Ich bin übrigens zur Zeit dabei endlich mal einen Experiementierroboter aufzubauen und daran dann so ein Modul zum Linienfolgen anschleißen.
Wenn ichs fertig hab gibs noch ein paar Infos und Tipps zum Modul und Beispielcode in Assembler.

Viele Grüße,
Mehto

[Mehto]

Der Experiemetierroboter tuts so langsam, hab euch mal ein paar geheime Bilder aus der Entwicklungsabteilung ;-) :

http://home.arcor.de/svenlissel/elektronik/roboter/pfuscher/IMG_3619.JPG
Der Roboter mit dem Scannermodul auf der Testplane

http://home.arcor.de/svenlissel/elektronik/roboter/pfuscher/IMG_3615.JPG


http://home.arcor.de/svenlissel/elektronik/roboter/pfuscher/IMG_3612.JPG
Sorry für das Schlechte Bild, aber da das Display keine Hintergrundbeleuchtung hat sind gute Bilder verdammt schwer. Hier wird über die Serielle Schnittstelle vom Roboter die Analogen Werte vom Scannermodul übertragen und ausgegeben.Mit einer kleinen Modifikation erhält man diese gut brauchbaren Werte (entspricht der Linie im oberen Bild)


Der Roboter kann mit dem Scannermodul schon einer Linie folgen, allerdings nur sehr schwer da die Motoren leider nichts taugen, entweder sie fahren nicht an, oder sobald sie Schwung haben fährt der Roboter zu schnell und verliert die Linie unkontroliert.
Um dieses Problem aus dem Weg zu gehen bekommtd er Roboter einfach ein paar radencoder aus einer alten Maus.
http://home.arcor.de/svenlissel/elektronik/roboter/pfuscher/IMG_3624.JPG
Und genau da bin ich noch zur zeit dran (heute grad erst montiert). Sobald die fertig angeschlossen und programmiert sind, gehts weiter an den Code für den Scanner. Wenn das fertig ist und er dann einwandfrei einer Linie folgen kann gibts die vollen Infos zum Modul ansteuern und zum Roboter O:)

zumindest damit lässt er sich zur Zeit schon wunderbar steuern :-b :
http://home.arcor.de/svenlissel/elektronik/roboter/pfuscher/IMG_3611.JPG

Viele Grüße,
Mehto

[stochri]

Hey, Gratulation, sieht ja schon ganz wunderbar aus ( und vor allen Dingen nach viel Arbeit ). Jetzt bin ich mal gespannt, ob's auch mit der Regelung der Motorgeschwindigkeit klappt.

Da bräuchte man etwas Regelungstechnik, vielleicht einen PID-Regler. Ich bin mal gespannt, ob einer der Regelungstechnikexperten Dir da weiterhelfen kann.

Beste Grüße,
stochri

[Mehto]

Hallo Stochri,

ja, war damit die letzten Tage voll beschäftigt, aber man hat ja Ferien O:)
Per PWM kann ich die Motoren ja schon wunderbar regeln, nur machen die eben nicht immer das was sie sollten. Naja, werd dann mal an die Ecoder gehen. Muss nur noch schauen ob das der kleine Mega8 mit seinen zarten 8MHZ noch schaft, immerhin läuft da bis jetzt noch alles drüber (MotorPWM, IR interface, Scanner Auswertung und eben dann noch die Encoder Auswertung.)

Viele Grüße,
Mehto

[Andree-HB]

Die benutzten Module werden derzeit von mir angeboten :
https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=206103#206103

[frank-findus]

Hallo,

mal was ganz Anderes: mich würden die Algorithmen interessieren, mit denen Barcodescanner die Barcodes erkennen. Ich denke mir, das geht ähnlich wie beim OCR zu: Signal filtern, skalieren, normieren, segmentieren und dann analysieren. Es gibt auch Programme (DLLs), die Barcodes in Bildern finden und erkennen. Im Web habe ich dazu bisher leider keine Details finden können. Hat hier jemand "Kennung" von dem Thema?

Da es Barcode-Reader schon seit den frühen 80ern als Handgerät gibt, kann es weniger ein Problem der Prozessorleistung sein, eher "nur" entsprechend trickreiche Algorithmen - die würde ich gerne kennen.

Um den Bezug zum Roboter wieder herzustellen: man könnte Barcodes als Orientierungsmarken an Wänden und auf dem Boden aufkleben ...

Frank

[djdune]

Ich muss diesen Beitrag mal wieder ausgraben.

Ich wollte fragen, ob schon jemand andere Module verwendet hat.
Jetzt war es mir endlich mal möglich es zu testen und ich bin so weit, dass eine Linie mit dem Laser projiziert wird welche aber so schwach ist, dass sie kaum sichtbar ist. Gibt es vielleicht in dieser Hinsicht Erfahrungen?
Leider gibts es zu meinem Modul weder einen Hersteller noch sonstige Hinweise. PSC steht auf der Platine, aber das wars auch schon.

[Plasma]

Kennt wer ähnliche bezugsquellen? Ich suche ein Laserscanner, aber nicht aus einem Barcodeleser. Meine suchen verhalfen mir nur 7.000€ < Geräte zu finden.