Glaserkennung zur Kollisionsvermeidung eines mobilen Roboter, 360 Grad us Sonar? [Archiv]

PDA

Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Glaserkennung zur Kollisionsvermeidung eines mobilen Roboter, 360 Grad us Sonar?

mabe90

07.05.2015, 06:53

Hallo zusammen,

fuer einen autonom agierenden Roboter, welcher schon ueber IR-Sensoren und einen Laserscanner verfuegt, moechte ich zur Kollisionsvermeidung auch eine Erkennung von Glaswaenden ermoeglichen.
Da IR-Sensoren und Laser ja so ihre Probleme mit Glas haben, dachte ich, dass Ultraschall-Sensoren eventuell eine gute Loesung waeren.
Da der Robotor omnidirektional fahren kann, hatte ich die Idee mit 3 Ultraschall Sensoren, welche ueber einen Servo gedreht werden die Umgebung zu scannen, um eine komplette 360 Grad Rundumsicht zu erhalten, so wie es auch schon aehnlich hier im Forum umgesetzt wurde.
So wie ich das sehe, ist das Problem bei den Ultraschallsensoren jedoch der grosse Erfassungswinkel. Auf einen Meter Entfernung betraegt der "gescannte Umgebungsdurchmesser" ja je nach Sensor ca 50cm. Fuer eine komplett geoeffnete Glastuer sollte das zwar noch ausreichen aber sobald sie nur noch halboffen ist, wird es schon knapp einen Durchgang zu erkennen.

Nach ein wenig Recherche im Internet bin ich auf den "Narrow Beam" US Sensor SRF 235 gestossen: http://www.robot-electronics.co.uk/htm/srf235tech.htm
Mit einem 15 Grad Oeffnungswinkel waere das Problem zumindest stark minimiert. Auch die Reichweite von 1-1,2m wuerde noch gerade ausreichen. Problem hierbei ist nur, dass er bei harten glatten Flaechen (was ja Glastueren leider sind) schon ab einem Winkel von ueber 8 bis 9 Grad kein Echo mehr empfaengt. Sollte sich der Roboter also der Glastuer auch nur leicht von der Seite naehern, wuerde diese nicht mehr erkannt werden.

Als weitere Option habe ich die Fokussierung der US-Wellen ueber einen Parabolspiegel gefunden: http://mc.mikrocontroller.com/jufo/kapitel3_5.htm
Eine klasse Idee, die bei mir jedoch aufgrund der wahrscheinlich relativ grossen Ausmasse wegfaellt.

Meine Idee waere nun immer zwei US-Sensoren uebereinander zu verwenden und in einem kleinen Winkel zueinander zu positionieren. So wuerden sich die Oeffnungswinkel ueberlappen und es waere moeglich einen kleineren Erfassungswinkel zu realisieren. Zum Verstaendnis habe ich hier mal die Richtcharakteristik von 2 SRF02 uebereinander gelegt: 30134
Was haltet ihr von der Idee? Wuerde das so ueberhaupt funktionieren?

Habt ihr noch andere Vorschlaege? Gerne auch andere Sensorarten welche hierfuer besser geeignet waeren. Sehe ich das Problem mit dem Oeffnungswinkel vielleicht auch einfach viel zu eng und in der Realitaet laesst sich mit den US-Sensoren gut und exakt genug arbeiten?

Ich hoffe ich habe das Thema in das richtige Forum gepostet aber es geht mir schliesslich hautpsaechlich darum eine passende Sensorik zu finden.
Dennoch haette ich noch eine weitere Frage, die wahrscheinlich besser in ein anderes Forum gepasst haette. Aber als Neuling wollte ich jetzt nicht gleich alles zuspammen ;)
Und zwar geht es um die Positionsbestimmung von Servos. Fuer das Sonar muesste ich den Winkel der US-Sensoren ja recht genau wissen. So wie ich das verstanden habe geht es jedoch nicht die Position abzufragen. Ich kann sie nur ueber das PWM Signal vorgeben. Wie genau und zuverlaessig funktioniert das denn? Reicht es fuer meinen Verwendungszweck aus oder sollte ich lieber auf einen anderen Motortyp umsteigen? Oder gibt es doch Servomotoren mit Encoder zu einem akzeptablem Preis (ich habe zwar schon welche gefunden allerdings nur fuer >300 Euro)?
Wie sieht das aus mit der Positionierung nach Abschaltung oder wiederholtem Anfahren einer Position? Faehrt der Servo wieder exakt die gleiche Position an wie vorher bei gleichem PWM Signal? Oder ist eine Initialisierung zB ueber eine Lichtschranke noetig?

Ich hoffe ihr verzeiht mir, falls ich dumme Fragen stelle oder sonst irgendetwas falsch gemacht habe aber ich habe bisher noch relativ wenig praktische Erfahrung im Bereich Robotik und Sensorik, und habe erst die letzten Tage versucht mich in diesem Forum und im Internet etwas einzulesen.

Vielen Dank fuer alle Antworten und beste Gruesse
Marvin

i_make_it

07.05.2015, 08:51

Experimentier mal damit eine US Empfängerkapsel mit einem Schaumstoffring zur Entkopplung in ein Stück Elektrorohr (PG Rohr) zu montieren. Das gibt dann je nach Länge des Rohr eine ziemliche Richtwirkung am Empfänger.
Das Problem der Mehrfachechos ist mit den übliche US-Kapseln nicht lösbar, da die eine Resonanzfrequenz haben.
Bei RADAR löst man das mit FMCW. um das Bei US zu schaffen, braucht man Durchstimmbaren US Sender und breitbandige Empfängerkapseln.
Der PCT-G5100-6318 wäre so einer der von 2,5-60kHz geht.

Bei der Positionsbestimmung von RC-Servos kann man abhängig von Geschwindigkeit und bewegter Masse schon 5° Auflösung erreichen.
Bei großer Geschwindigkeitsvorgabe kann es in Folge der zu bewegenden Masse einen Schleppfehler geben (Servo hinkt dem Sollwert hinterher). Dann hat das verbaute Poti Toleranzen die der Genauigkeit abträglich sind.
Man kann zum einen ermitteln (Kartonwand mit Linienraster und Laserpointer auf dem fertigen Sensoraufbau) wann ab Servostart sich der Servo in welcher Winkelstellung befindet und einen Teimer laufen lassen. Der Timerwert wird mit Eintreffen eines Echos abgefragt und mit einer vorher erstellten Lookup Tabelle verglichen, damit kann man ca. 5° Auflösung erreichen (Solange die Servospannung nicht einbricht und dieser dadurch langsamer läuft).
Eine genaue Messung ließe sich z.B. realisieren indem man einen Differentialtransformator baut. Damit erreicht man Auflösungen die weit jenseits der Winkelauflösung der US Sensoren sind. Für einen Differentialtransformator ist ein kleiner Stabmagnet, Etwas ABS Rohr, ein paar ABS Platten, ABS Kleber und etwas Spulendraht notwendig. (Und Ruhe beim Spulenwickeln) Zur Auswertung braucht man einen Schwingkreis und baut eine Brückenschaltung auf in der der Zweig mit dem Differentialtransformator sich je nach Position verstimmt.
http://de.wikipedia.org/wiki/Differentialtransformator
Eine andere Möglichkeit ist es aus etwas Messingblech einen Drehkondensator aufzubauen, dessen Kapazität sich je nach Servostellung ändert. Auch hierbei verstimmt man einen Schwingkreis was man auswerten kann.

DC Getriebemotoren mit Encoder gibt es bei Pololu für rund 40€.
Bsp.: https://www.pololu.com/product/2276

mabe90

07.05.2015, 09:55

Erst mal vielen Dank fuer die schnelle Antwort!

Experimentier mal damit eine US Empfängerkapsel mit einem Schaumstoffring zur Entkopplung in ein Stück Elektrorohr (PG Rohr) zu montieren. Das gibt dann je nach Länge des Rohr eine ziemliche Richtwirkung am Empfänger.

Sehr interessante Idee. Ich habe das hier dazu gefunden: http://www.robot-electronics.co.uk/htm/reducing_sidelobes_of_srf10.htm
So etwas meintest du doch oder?

Das Problem der Mehrfachechos ist mit den übliche US-Kapseln nicht lösbar, da die eine Resonanzfrequenz haben.

Worauf genau beziehst du dich jetzt mit Mehrfachechos? Es sollte ja eigentlich ausreichen nur das nahestliegende Hindernis zu erkennen? Oder beziehst du dich auf die Idee zwei US Sensoren uebereinander zu verwenden um eine Ueberlappung der Erfassungswinkel zu erreichen?

Bei RADAR löst man das mit FMCW. um das Bei US zu schaffen, braucht man Durchstimmbaren US Sender und breitbandige Empfängerkapseln.

Ich stehe gerade auf dem Schlauch. Was genau wird mit FMCW geloest? Ich finde gerade im Internet gegenueber Impulsradar nur den Vorteil, dass eine hoehere Aufloesung mit geringerem technischen Aufwand erreicht werden kann.

Bei der Positionsbestimmung von RC-Servos kann man abhängig von Geschwindigkeit und bewegter Masse schon 5° Auflösung erreichen.
Bei großer Geschwindigkeitsvorgabe kann es in Folge der zu bewegenden Masse einen Schleppfehler geben (Servo hinkt dem Sollwert hinterher). Dann hat das verbaute Poti Toleranzen die der Genauigkeit abträglich sind.

Nachdem bei mir ja keine grossen Massen und auch nicht allzu grosse Geschwindigkeiten verwendet werden, sollte dies ja kein Problem sein. 5° sollten selbst bei reduzierten Oeffnungswinkeln von US-Sensoren noch ausreichend sein. Ansonsten muss ich eben auf die Getriebemotoren mit Encoder ausweichen. Die Version mit dem Differentialtransformator uebersteigt jedoch zur Zeit meine Faehigkeiten und ist mir deshalb wohl etwas zu aufwendig :oops: Trotzdem danke fuer den Vorschlag.

i_make_it

07.05.2015, 11:15

Sehr interessante Idee. Ich habe das hier dazu gefunden: http://www.robot-electronics.co.uk/htm/reducing_sidelobes_of_srf10.htm
So etwas meintest du doch oder?

In der Art ja.
Ich baue meine Sensoren überwiegend selbst, da es als ich angefangen habe noch keine fertigen zu kaufen gab.
Der Sender benötigt nicht zwingend einen Tubus, in der Koaxialanordung mit Sender und Empfänger in der selben Ebene (wie in dem Link) allerdins schon, da der Sender so den Tubus des Empfängers mit anstrahlt und so durch Körperschall falsche Signale eingekoppelt werden.

Worauf genau beziehst du dich jetzt mit Mehrfachechos? Es sollte ja eigentlich ausreichen nur das nahestliegende Hindernis zu erkennen? Oder beziehst du dich auf die Idee zwei US Sensoren uebereinander zu verwenden um eine Ueberlappung der Erfassungswinkel zu erreichen?

Man sendet ein Signal aus, startet einen Timer und wartet auf ein Echo.
es kommt nach einer Zeit 1 ein Echo.
wunderbar man sendet ein zweites signal und es kommt sofort ein Echo.
????????????
Ist das Hinderniss plötzlich ganz nah, bewegt es sich etwa auf mich zu?
Also noch mal ein Signal und länger warten.
Nach Zeit 1 kommt ein Echo, nach Zeit 2 Kommt noch ein Echo. dann kommt lange nichts und noch ein drittes Echo.
Wie lange warte ich und wie kann ich Echos mit zu langer Laufzeit aus der Messung eliminieren?
irgendwie muß ich den Signalen eine Signatur mitgeben die es ermöglicht Echos eindeutig einem bestimmten Signal zuzuordnen.
Entweder man sendet Bit codierte Bursts die praktisch eine Art serielle Kommunikation mit einem selbst darstellen oder man nutzt FMCW.

Ich stehe gerade auf dem Schlauch. Was genau wird mit FMCW geloest? Ich finde gerade im Internet gegenueber Impulsradar nur den Vorteil, dass eine hoehere Aufloesung mit geringerem technischen Aufwand erreicht werden kann.

FMCW (Frequenz moduliertes continuos wafe) heist dauersenden (continous wafe) aber mit Frequenz modulation in dem Fall wird die Sendefrequenz mit einem Sägezahn gewobbelt.
Das Ergebniss ist, das wen man z.B. eine Sekunde braucht um das Frequenzband zu durchlaufen. durch die Frequenz jedes Einzelechos "stehende Objekte" genau dem Zeitpunkt der Aussendung des Signals zuzuordnen sind und somit bei passender Echoauswertung mehrere Echos gleichzeitig unterschiedlich weit entfernten Objekten zugeordnet werden können.
Pulssignale als Burst nutzen dem entgegen (digitale) Amplituden Modulation.
Beides hat seine Vor- und Nachteile.
Würde man das Burst verfahren z.B. mit einer Gray Codierung versehen und so Amplituden moduliert CW senden, könnte man wenn man einen breitbandigen Empfänger hat mit einem Sensor sowohl Entfernungsmessung und per Dopplereffekt (Frequenzverschiebuing des Echos) Bewegungen zum Sensor hin und vom Sensor weg erfassen.
Das wird heute bei modernen digitalen Gefechtsradar teilweise so gemacht.

Nachdem bei mir ja keine grossen Massen und auch nicht allzu grosse Geschwindigkeiten verwendet werden, sollte dies ja kein Problem sein. 5° sollten selbst bei reduzierten Oeffnungswinkeln von US-Sensoren noch ausreichend sein. Ansonsten muss ich eben auf die Getriebemotoren mit Encoder ausweichen. Die Version mit dem Differentialtransformator uebersteigt jedoch zur Zeit meine Faehigkeiten und ist mir deshalb wohl etwas zu aufwendig Trotzdem danke fuer den Vorschlag.

Jeder RC-Servo hat ein Getriebe und alleine da schon Beharrungskräfte die einen internen Schleppfehler verursachen. Das Steuersignal zum Servo gibt ja nur die Zielposition vor die aus der aktuellen Position anzufahren ist.
die Drehzahlrampe und alles andere wird ja Servointern abgehandelt.
"Große Masse" ist in Relation zur Stellkraft und und Stellgeschwindigkeit des jeweiligen Servos zu sehen. Bei einem 180° links rechts schwenk, kommt durch das bremsen und die Umkehrung der Bewegungsrichtung auch noch der Impulserhaltungssatz dazu.
Mach mal einen Test mit einem Servo das auf einen Aluwinkel geschraubt ist der 20cm aus einer wirklich stabilen Befestigung ragt.
mach vorne einen Laserpointer fest und dann montier ein Stück Platine auf das Ruderhorn und darauf eine 9V Batterie (als Masse) und einen zweiten Laserpointer.
Dann ziele in 10 Meter Entfernung auf einen weißen Karton.
Beide Pointer zeigen auf eine senkrechte Linie wenn der Servo auf Vollausschlag steht.
Dann lass das ganze mal mit verschiedenen Geschwindigkeiten schwenken und ohne Pause umkehren.
Achte dabei mal darauf wie sich die Lichtpunkte am Umkehrpunkt verhalten.
Der eine sollte ja immer auf der Linie liegen und der andere sollte immer nur von einer Seite zur Linie laufen und wenn er genau drauf ist umkehren.
später reduzier mal die Ausspannlänge des Aluprofils von 20cm auf 0cm und wiederhole das ganze.
Danach kannst Du in etwa abschätzen was mit dem Roboter bei jeder Richtungsumkehr passiert.
Die Probleme liegen wie so oft im Detail.

wenn ich heute abend wieder an meinem eigenen Rechner sitze, geben ich mal eine antwort zu deiner Idee mit mehreren Empfängern. Ein Stichwort vorab "Mehrquadranten Antenne" und ja das geht auch (Mit Tubus auf 1-2° genau)

mabe90

08.05.2015, 03:14

Man sendet ein Signal aus, startet einen Timer und wartet auf ein Echo.
es kommt nach einer Zeit 1 ein Echo.
wunderbar man sendet ein zweites signal und es kommt sofort ein Echo.
????????????
Ist das Hinderniss plötzlich ganz nah, bewegt es sich etwa auf mich zu?
Also noch mal ein Signal und länger warten.
Nach Zeit 1 kommt ein Echo, nach Zeit 2 Kommt noch ein Echo. dann kommt lange nichts und noch ein drittes Echo.
Wie lange warte ich und wie kann ich Echos mit zu langer Laufzeit aus der Messung eliminieren?
irgendwie muß ich den Signalen eine Signatur mitgeben die es ermöglicht Echos eindeutig einem bestimmten Signal zuzuordnen.
Entweder man sendet Bit codierte Bursts die praktisch eine Art serielle Kommunikation mit einem selbst darstellen oder man nutzt FMCW.
FMCW (Frequenz moduliertes continuos wafe) heist dauersenden (continous wafe) aber mit Frequenz modulation in dem Fall wird die Sendefrequenz mit einem Sägezahn gewobbelt.
Das Ergebniss ist, das wen man z.B. eine Sekunde braucht um das Frequenzband zu durchlaufen. durch die Frequenz jedes Einzelechos "stehende Objekte" genau dem Zeitpunkt der Aussendung des Signals zuzuordnen sind und somit bei passender Echoauswertung mehrere Echos gleichzeitig unterschiedlich weit entfernten Objekten zugeordnet werden können.
Pulssignale als Burst nutzen dem entgegen (digitale) Amplituden Modulation.
Beides hat seine Vor- und Nachteile.
Würde man das Burst verfahren z.B. mit einer Gray Codierung versehen und so Amplituden moduliert CW senden, könnte man wenn man einen breitbandigen Empfänger hat mit einem Sensor sowohl Entfernungsmessung und per Dopplereffekt (Frequenzverschiebuing des Echos) Bewegungen zum Sensor hin und vom Sensor weg erfassen.
Das wird heute bei modernen digitalen Gefechtsradar teilweise so gemacht.

Ok ich glaub das habe ich verstanden.
Bei fertig gekauften US-Sensoren, wie etwa den Devantech SRF08 ist diese Funktionalitiaet doch schon enthalten und wird ueber die Analog-Verstaerkung also Eingangsempfindlichkeit am Empfaenger reguliert oder? Also muss man hier nur noch Anpassungen an seinen Anwendungsfall vornehmen. Siehe S.4: http://www.roboter-teile.de/datasheets/srf08.pdf

Jeder RC-Servo hat ein Getriebe und alleine da schon Beharrungskräfte die einen internen Schleppfehler verursachen. Das Steuersignal zum Servo gibt ja nur die Zielposition vor die aus der aktuellen Position anzufahren ist.
die Drehzahlrampe und alles andere wird ja Servointern abgehandelt.
"Große Masse" ist in Relation zur Stellkraft und und Stellgeschwindigkeit des jeweiligen Servos zu sehen. Bei einem 180° links rechts schwenk, kommt durch das bremsen und die Umkehrung der Bewegungsrichtung auch noch der Impulserhaltungssatz dazu.
Mach mal einen Test mit einem Servo das auf einen Aluwinkel geschraubt ist der 20cm aus einer wirklich stabilen Befestigung ragt.
mach vorne einen Laserpointer fest und dann montier ein Stück Platine auf das Ruderhorn und darauf eine 9V Batterie (als Masse) und einen zweiten Laserpointer.
Dann ziele in 10 Meter Entfernung auf einen weißen Karton.
Beide Pointer zeigen auf eine senkrechte Linie wenn der Servo auf Vollausschlag steht.
Dann lass das ganze mal mit verschiedenen Geschwindigkeiten schwenken und ohne Pause umkehren.
Achte dabei mal darauf wie sich die Lichtpunkte am Umkehrpunkt verhalten.
Der eine sollte ja immer auf der Linie liegen und der andere sollte immer nur von einer Seite zur Linie laufen und wenn er genau drauf ist umkehren.
später reduzier mal die Ausspannlänge des Aluprofils von 20cm auf 0cm und wiederhole das ganze.
Danach kannst Du in etwa abschätzen was mit dem Roboter bei jeder Richtungsumkehr passiert.
Die Probleme liegen wie so oft im Detail.

Ok dann werde ich wohl doch erst noch etwas mit meinem Servo rumspielen und testen :)

wenn ich heute abend wieder an meinem eigenen Rechner sitze, geben ich mal eine antwort zu deiner Idee mit mehreren Empfängern. Ein Stichwort vorab "Mehrquadranten Antenne" und ja das geht auch (Mit Tubus auf 1-2° genau)

Das waere natuerlich echt super. Ich bin dir sowieso sehr dankbar, dass du dir die Muehe machst und hier so ausfuehrlich antwortest!

i_make_it

08.05.2015, 07:32

In dem Bild unten sieht man wie durch zwei Empfänger mit Tuben und Winkelversatz eine verbesserung der Auflösung erreichbar ist. Bie dieser Bauform müssen auch die Innenseiten jedes Tubus absorbierend beschichtet werden oder eine Geometrie aufweisen die die Weiterleitung eines an der Tubuswand reflektierten Echos an das Sensorelement verhindern (z.B. Mikrosägezahn Profil). Da die Sensorfläche selbst nicht verkleinert wird, ist bei rechtwinkeliger Ausrichtung zum Zielobjekt ein maximales Echosignal zu empfangen. Die entsprechende Signalauswertung kann hier eine erhebliche steigerung der Auflösung bringen.
Dargestellt ist eine einfache Detektion mit der bei gleichem geometrischen Aufbau nur eine geringe Steigerung der Auflösung erreicht wird.
30136
Als Testaufbau bietet sich eine feste Montage der Empfangsantenne auf einem Stab etwa 30cm über dem Boden an (zur Vermeidung von Reflektionen) an dem Stab wird drehbar ein 1m Stab angebracht der parallel zum Boden läuft und mit dem Empfangsmast als Mittelpunkt eine Winkelskala.
Am anderen Ende des waagerechten Stabs wird ein weitere 30cm Stan angebracht auf dem ein Sender sitzt. mit diesem Aufbau kann man selbst die Richtkarakteristik ermitteln.
Der nächste Test wäre dann den Sender ober oder unterhalb der Empfangsantenne anzuordnen und am Entfernten Ende eine Reflektorfläche. Dabei kann man dann zum einen die Abschwächung einer nicht Rechtwinkelig zur Antenne stehenden Fläche unter verscheidenen Winkeln ermitteln, das Verhalten verschiedener Oberflächen und Materielien als auch bei gekrümten Flächen deren scheinebare Größe durch Streueung.

Der SRF08 kann das nicht. Der macht Pulsmessungen und hat eine Torzeit für die Echos. Kommt ein Echo nach Ende der Torzeit wird sie der nächsten Messung zugehörig angenommen. Um das Problem zu verringern, kann man die Signalverstärkung reduzieren. Ausgehend von Kugelwellen und der Signalausbreitung im Raum, fällt die Signalflußdichte (Schallpegel bei US) im Quadrat zu Entfernung ab.
Somit werden weiter entfernte Signale einen zu geringen Signal Rauschabstand haben um noch als Echos detektiert zu werden.

Das Verfahren berücksichtigt nicht, die Streuung an nahen Objekten mit gekrümmten Oberflächen und unterschiedliche Objektoberflächen.
Ein nahes Objekt mit ener Schallschluckenden Oberfläche (z.B. Schaumstoff) wird unter Umständen eine gleiche Signalamplitude haben wie ein entferntes Objekt mit einer perfekt reflektierenden Oberfläche (z.B. Schranktür mit glatter Kunststoffoberfläche oder Blech). Der SRF08 bietet halt einen Kompromiss der einen für den Anbieter kostengünstig herstellbaren Sensor möglich macht der die Anforderungen der meisten Anwender erfüllt.

Man muß selbst entscheiden ob einem das reicht oder nicht.
Eine Möglichkeit ist es sich einen solchen Sensor zu beschaffen und die oben Beschriebenen Testreihen durchzuführen und sich dann zwei US- Experimentierstes zu holen und mit diesen selbst einen Sensor aufzubauen und diesen dann soweit zu verbessern, das er mindestens die Lesitung des SRF08 erbringt und dessen Schwächen nicht aufweist.

Für mich persönlich besteht im letzteren Fall der Vorteil das man eine ganze Menge lernt.
Ich selbst habe mir dazu dann noch Literatur zu Radar besorgt, da daß durch die militärische Nutzung das am weitesten entwickelte Reflexions Ortungsverfahren ist.

oberallgeier

08.05.2015, 09:03

Willkommen im Forum, Marvin.

... autonom agierenden Roboter ... auch eine Erkennung von Glaswaenden ermoeglichen ...Übliche Trinkgläser, keine Glasflächen, hatte ich mit Infrarotsensoren detektiert und fehlerfrei erkannt. Sprich: die Dosen weichen Gläsern fehlerfrei aus. Die entsprechenden, selbst gebauten Sen soren (IR-LED, IR-Empfänger à la TV-Fernsteuerung) habe ich auf meinen beiden kleinen autonomen Dosen (https://www.roboternetz.de/community/threads/36121-Autonom-in-kleinen-Dosen-R2_D03-Nachfolger-R3D01?p=358306&viewfull=1#post358306). Videos dazu :
Die 0,33 l Dose Dottie (https://www.youtube.com/watch?v=sRNSIBpK8sQ)
Die 0,15 l Dose MiniDo (https://www.youtube.com/watch?v=kQWbKYPBNMQ)

>> Glaswände hatte ich nie im Testprogramm, wohl aber Ultraschall (SRF02). Bei dem hatte ich (bei Arbeiten mit meinem Jugend-forscht-Team (https://www.roboternetz.de/community/threads/65596-Fragen-zu-Laserpointer-Leistung-Sichtbarkeit-Gef%C3%A4hrdungsgrad?p=612822&viewfull=1#post612822)) massive Fehlfunktionen beim Anmessen von glatten Flächen festgestellt, über die ich in der Literatur nicht wirklich gestolpert war. Beispiel: beim Anpeilen von Teppichböden "von oben" mit einem Winkel von deutlich <<90°, bei üblichen Fußböden anderer Art etc gabs Störungen, die ich erstmal ohne allzu gründliche Untersuchung in den Bereich "gerichtete Totalreflexion" einreihte. Leichte Strukturen ergaben bei derselben Messanordnung dagegen sinnvolle Werte - weil vermutlich die diffuse Reflexion ihren Dienst tat.
Paarige Ultraschallsensoren hatte ich nie im Test.

Viel Erfolg

i_make_it

08.05.2015, 11:30

@oberallgeier, die meisten Trinkgläser sind aus Pressglas, wärend Scheiben aus Floatglass sind. Mit zwei Polarisationsfilerfolien sieht man da schon gewaltige Unterschiede im Glas. Es wäre halt zu testen, in wie weit sich die optischen Eigenschaften von Pressglas und Floatglas auf IR Sensoren auswirken.

mabe90

09.05.2015, 08:09

Nachdem ich bisher ja leider nur wenig Erfahrung habe und das Projekt zeitlich auch etwas knapp ist, werde ich erst mal fertig gebaute Sensoren kaufen und testen wie die Messungen mit Glasflächen ausfallen. Danke hier an dich i_make_it für die vielen Anregungen für Testaufbauten. Dennoch finde ich die Idee die Sensoren selbst aufzubauen und auf seinen Anwendungsfall zu optimieren sehr spannend. Falls ich zum Ende noch Zeit habe oder unzureichende Ergebnisse mit den fertigen Sensoren habe, werde ich da sicher noch einmal drauf zurück kommen.
Schon fertige US-Sensoren mit FMCW oder codierten Bursts gibt es wahrscheinlich nicht zu kaufen oder :mrgreen:?

Übliche Trinkgläser, keine Glasflächen, hatte ich mit Infrarotsensoren detektiert und fehlerfrei erkannt. Sprich: die Dosen weichen Gläsern fehlerfrei aus. Die entsprechenden, selbst gebauten Sensoren...

Danke für die für die Anregung oberallgeier aber wie gesagt, hat der Roboter schon IF-Sensoren und die sind zumindest nicht in der Lage die Glaswände fehlerfrei zu detektieren.
Aber sehr coole Cola-Dosen die du dir gebaut hast :D

i_make_it

09.05.2015, 10:05

US FMCW Sensoren gibt es meines Wissens seit über 15 Jahren nicht mehr zu kaufen.
Mit der zunehmend günstigeren Verfügbarkeit von "kleiner" Halbleiter Mikrowellen RADAR-Technik hat diese den Bereich eingenommen.

Ich hatte zwar mal vor auch da einzusteigen, aber ein einzelner Resonator von Siemens lag damals bei knapp 100€. Und die Magnetrone aus alten Mikrowellen sind nicht durchstimmbar.
Falls es trotzdem für deinen Fall eine potentielle Alternative sein könnte, untem mal ein paar Links.

http://www.fernuni-hagen.de/imperia/md/content/fakultaetfuermathematikundinformatik/agjob/vortrag_weihard.pdf
http://userpages.uni-koblenz.de/~zoebel/ws2004/Hinderniserkennung.pdf
http://www.haw-hamburg.de/fileadmin/user_upload/TI-I/Bilder/Projekte/Faust/Arbeiten/2008/2008Ba_-_Nicolai_Glatz_Moeglichkeiten_eines_Radartransceiv ers_zur_Hinderniserkennung_an_einem_autonomen_Fahr zeug.pdf
http://d-nb.info/968783058/34

mabe90

11.05.2015, 06:27