Sensor zur Erkennung von nur 2cm Hindernissen im Nahbereich

[x8r]

Hi,
ich bräuchte mal eure Hilfe. Ich suche nach einem Sensor, mit dem ich ein nur 15-25mm hohes Hindernis erkennen kann. Das ganze soll nur für den Nahbereich sein, dh. es reicht mir, wenn ich 10 oder 15cm vor dem Hinderniss bescheid weiß. Allerdings muss der Roboter dann so Nah wie möglich an das Hindernis fahren, ohne es zu berühren. Es wäre also gut, wenn er im Nahbereich(am besten 0-15cm) ziemlich genau messen könnte.

Kann man mit einem Ultraschallsensor wie dem SRF-05 ein nur 15mm hohes Hinderniss erkennen?

Kann der Infrarotsensor Sharp GP2D120 ein solches Hinderniss erkennen?

Würde es vielleicht Sinn machen, einen "Vorwarner", der bei einer entfernung von 10cm bescheid gibt und einen Nahbereichsensor, den man auf ca 1cm einstellt, zu verwenden? Also dann, sobald der Vorwarner etwas erkennt, langsam vorfahren bis der Nahbereichsensor etwas erkennt.
Würde sich als Nahbereichsensor der Infrarotsensor IS471F eignen?

Schonmal Danke für eure Hilfe!

Gruß
Jan

[Elektronik303]

Hi,

ich denke mit den US Sensoren wirst du das nicht hinkriegen, vorallem weil die nur bis ca. 5cm gehen und danach einfach Datenmüll ausspucken (Is auf jeden Fall bei mir so). Ob das mit den IR Sensoren geht weiß ich nicht, glaub ich aber nicht.
Wie sollen denn diese Hindernisse aussehen? Zylinderförmig? und auf welchem Untergrund etc.?

[pongi]

Da die IR-Sensoren punktförmig messen, sollte das prinzipiell schon möglich sein. Das Problem ist, dass die Höhe der Sensoren schon um 15 mm ist, und sie in der Mitte den Strahl haben. Daher müssen sie ziemlich nah am Boden angebracht werden. Das ist dann wegen der Bodenfreiheit von quasi 0 kritisch.

[x8r]

Hi,

@Elektronik303: Der Untergrund ist ein Fenster. Als "Boden" haben wir also eine Glasscheibe, das Hinderniss ist der Fensterrahmen.
Wäre es nicht möglich, den Ultraschallsensor etwas weiter in den Bot rein zu setzen, sodass dieser minimal 5cm messen kann? Wenn er zB 5cm misst, wäre der Bot dann an dem Fensterrahmen dran.

@pongi: Der Bot ist ein bisschen ausgefallen, die Bodenfreiheit ist somit kein Problem.

Ich liebäugel jetzt mit dem Sharp GP2D120, da dieser auch relativ günstig ist. Was sagt der eigentlich zu Umweltbedingungen wie Wasser und Wärme?
Und wie geht man damit um, dass die Spannung die ausgegeben wird nicht linear zur Entfernung ist? Eine bestimmte Spannung kann ja zwei verschiedene Entfernungen bedeuten, eine im Nahbereich, eine im Fernbereich. Muss man sich die ganze Zeit merken, ob die Spannung schon im Fernbereich aufgetreten ist?

Gruß
Jan

[pongi]

Aus dem Datenblatt (http://www.active-robots.com/products/sensors/sharp/gp2d120.pdf) geht hervor, dass du den max Peak bei 2 cm hast. Den Knick vorher (0-2cm) sollte man nicht mehr betrachten, Du musst also dafür sorgen, dass keine Entfernungen unter 2 cm gemessen werden können. Am besten geht das indem Du wie Du schon erkannt hast, den Sensor 2 cm weiter nach innen baust.

Die Nichtlinearität kann man auf verschiedene Arten umgehen. Wenns ganz genau sein soll, erstellst Du mit Excel eine Trendlinie, die die Kennlinie zu 99% deckt (Polynom n-ten Grades). Oder Du sagst, dass Dich nur Entfernungen zwischen x und y cm interessieren, und linearisierst die Kennlinie in diesem Bereich. Hier hast Du dann einen Fehler, der mit der Größe des Bereichs steigt.

Zu den Umweltbedingungen kann ich nicht viel sagen. Auf alle Fälle wird die Messung durch Farbe und Oberflächenbeschaffenheit des Objekts beeinflusst, bzw. ob der Sensor während der Messung bewegt worden ist. Die Betriebstemperatur ist im Datenblatt mit -10 bis 60 °C angegeben.

[oberallgeier]

Hallo x8r,


... Ich liebäugel jetzt mit dem Sharp GP2D120, da dieser auch relativ günstig ist... Tja, günstig schon. Aber guck doch mal rein, welche Probleme ich bei dem festgestellt (https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?p=347600#347600) hatte - aber die hatten zuvor andere auch schon festgestellt. Mittlerweile habe ich den Sensor mit Kondensatoren ziemlich gepuffert und man kann so mit ihm arbeiten. Wirklich befriedigend ist das nicht - es gibt noch deutliche Störungen, siehe im genannten Thread.

Vor allem solltest Du Dir bei Deiner Aufgabenstellung das Datenblatt ansehen - aber nimm bitte um alles in der Welt das aktuell-originale von Sharp, nicht den Mü..., den die Lieferanten meist rumliegen haben. Und guck Dir dort die Signalverlaufskurve an - aber die kennst Du ja offenbar. Der 120er arbeitet erst oberhalb von 40 mm sinnvoll, darunter läufste auf! ! ! Vorsicht ! ! ! Auch die anderen Sharps haben diesen Signalverlauf. Wie sollte man das abpuffern???

Möglicherweise gibt es IR-Lösungen, ich hab da schon ein bisschen rumgespielt (https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?p=355675#355675) - aber es ist bei weitem noch nicht spruchreif und im Moment arbeite ich auch nicht dran.