Anti-Kollisions-System

[sn0wmax]

Hallo,
nach langem lesen in den Artikeln von RN-Wissen habe ich mich für eine 8-ekige Bauform meines Roboters entschieden. Er sieht praktisch aus wie die typischen Staubsaugerroboter und wir auch so angetrieben(2 Motoren 1 Stützrad). Nun bin ich dabei meinen Kollisionsschutz zu konstruieren und habe ein Problem. Ich habe hier einen Paralax Ping Ultraschall Sensor. Dieser hat einen Messwinkel von ca 22 Grad. Baue ich diesen nun in meine eine der acht Seiten in der Front Mittig ein ist der Roboter nicht wirklich geschützt, da er eine Breite von 37cm hat. Könnt ihr mir einen Denkanstoß geben, wie ich zumindest einigermaßen verhindern kann, dass er kollidiert?

[PICture]

Hallo!

Mir fällt auf die schnelle dein Sensor immer in Fahrrichtung drehen, z.B. auf der lenkender (Antriebs ?) Achse befestigen. ;)

[sn0wmax]

Hey,
mh drehe ist ein guter Ansatz. Danke!

[sigo]

Hi sn0...,

PICtures Idee ist gut. Wenn du den Winkel deines Sensors noch erweitern möchtest, kannst du auch mit Reflektoren experimentieren.
Wir hatten in der Firma vor ewigen Zeiten mal einen Ultraschallsensor auf ein Zylinder- oder Kegelstumpfe strahlen lassen, je nach Anwendung, und damit dann im Extremfall 360° Abtastbreite erreicht.
Da die Sensoren ja genug Power haben um auf mehrere Meter Distanz zu messen, kann man mit Strahlspreizung arbeiten, wenn mann nur den Nahbereich von z.B. 30-50cm abtasten möchte.

Hierzu braucht man dann 1 bzw. 2 Kegelstümpfe aus hartem, glatten Material, (Metall, oder harter Kunststoff).

Stell dir vor, den Sensor strahlt senkrecht nach oben z.B. gegen einen Zylinder bzw. einen Ausschnitt aus einem Zylinder, dessen Mittelachse auf 45° nach vorn geneigt über dem Sensor montiert ist.
Der Strahl wird dann wieder nach vorne umgelenkt, und dabei waagerecht aufgeweitet (weil die äußeren Strahlanteile auf eine schränge Fläche stoßen.
Wichtig ist, dass der Reflektor so groß ist, dass der Strahl nicht auf eine Ecke des Reflektors trifft. (Also Reflektor >> Strahldurchmesser).

Jetzt strahl ein breiter aber dafür schwächerer Strahl nach vorne.
Dieser wird dann vom Empfänger in gleicher Weise wieder aufgenommen.
da die Laufzeit gemessen wird, bleibt das Ergebnis - bis auf den Offset (Verschiebung) durch den zusätzlichen Weg über den Reflektor - gleich.
Lediglich die Reichweite wird deutlich gesenkt, aber die braucht man ja bei einem Kollisionsschutz eh nicht.

Ach ja, die 360° haben wir erreicht indem der Sensor (mit einem Ultraschallwander für Empfang und Senden) senkrecht auf einen ganz spitzen Kegel aus hartem glattem Kunststoff gestrahlt hat.
So wurde der Strahl rundum als waagerechte Scheibe ausgestrahlt. Die Reichwarte war dabei allerdings dann gering, so 30cm Radius um die Mitte.
Wir hatten in der Praxis dann mit 3 120° Sensoren gearbeitet, wegen der Reichweite.

Gruß Sigo

[Thoralf]

@sigo

Spitzenidee,
ich kannte omnidirectional view bisher nur optisch.
Kann man mal nähere Infos über deine test bekommen? Publikationen oder links?
wäre prima

Gruß Thoralf

[HeXPloreR]

bei "letsmakerobots" gibt es einen roboter der hat eine rote glänzende(reflektierende) Christbaumkugel verbaut, glaube ich... leider hab ich den Link grade nicht zur Hand (den reiche ich bei interesse aver gerne hier nach)

Viele Grüße

EDIT: Der Link http://letsmakerobots.com/node/30115

[Thoralf]

danke, guck ich gleich mal

[sigo]

@sigo

Spitzenidee,
ich kannte omnidirectional view bisher nur optisch.
Kann man mal nähere Infos über deine test bekommen? Publikationen oder links?
wäre prima

Gruß Thoralf

Hab leider keine Unterlagen mehr davon, ist 20 Jahre her..
Aber Christbaumkugel hört sich gut an, als Reflektor; ist leicht und hat eine glatte harte Oberfläche.

@Sn0.. :
Sei nicht zu ehrgeizig mit dem Abtastwinkel. Für den Anfang würde ich so 70-90° anpeilen. Darüber hinaus wird es dann frickelig..
Wie dein Reflektor auszusehen hat, kannst du mit ein wenig Geometrie und Physik ermitteln.
(Einfallswinkel=Ausfallswinkel)
Das kannst du gut grafisch machen, erst mal 2-dimensional..

Ein Laserpointer (Vorsicht!) oder eine LED mit Linse und ein Spiegel können helfen, falls du lieber praktisch vorgehst.