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[herrma]

Eine der Probleme bei Verwendung der Schallsensoren liegt darin, dass die Empfänger nicht zwischen direktem Signal und reflektiertem Signal unterscheiden können.
Will heißen: Wenn z.B. drei Bojen so still vergnügt drei US-Signale aussenden könnte es sein dass der Bot Signal1, Signal2, reflektiertes Signal1 und Siganl 3 in dieser Reihenfolge empfängt. Dann wäre die ganze Messung für'n A.... da dann die Laufzeiten nicht mehr stimmen.

@REB
- In einem Raum kommen Reflexionen immer später an, als das eigentliche Signal. Wie ich in meinem Beitrag bereits schrieb, können die "Heulbojen" sequentiell abgefragt werden.
Bot schickt Signal an Boje 1 und wartet dann auf die Antwort. Danach folgt 2 und 3
Die sequentielle Abfrage bietet eine Menge Vorteile und erleichtert die Lösung der Aufgabe enorm. Allerdings ist ein kleiner Zeitverlust in Kauf zu nehmen, was aber nur bei sich sehr schnell bewegenden Robies problematisch wäre.

Angenommen die Bojen wären durchschnittlich 5 Meter vom Robi entfernt, dann würde der Schall bei einer Geschwindigkeit von 333 m/s ca. 15 ms benötigen. Bei 3 Messungen also maximal 50 ms.

Das leise sich zwar u.U. dadurch beseitigen, dass kontinuierliche Messungen vorgenommen werden und man gewichtete Mittelwerte nimmt; ist aber für mein dafürhalten sehr rechenzeitintensiv.

Während der Schall unterwegs ist, hat ein MC doch alle Zeit der Welt um Berechnungen vornehmen zu können.

Gruß Herrma

[JohnMcClane]

Also so in etwa hatte ich es mir auch vorgestellt.
Also müsste es doch gehen, wenn ich Boje 1 einprogrammiere zu schreien und zu blitzen, wenn der Roboter einmal Blitzt.
Bei Boje zwei wenn der Roboter innerhalb einer Zeit zweimal blitzt.

Wenn dann also eine Boje blitzt und schreit, kommt sozusagen der Blitz sofort an, der Roboter zählt und wenn dann endlich mal der Schall angelatscht kommt hört er auf.
Und dass er es nicht mit einer Reflexion zu tun hat weiß er ja aufgrund der Chauchy-Schwarzchen Ungleichung, das AC<AB+BC.
...

[herrma]

Wenn dann also eine Boje blitzt und schreit, kommt sozusagen der Blitz sofort an, der Roboter zählt und wenn dann endlich mal der Schall angelatscht kommt hört er auf.

Mit einfach zählen ist es nicht getan. Du brauchst schon eine stabile Frequenz um exakt die Zeit messen zu können. Ein Quarzoszillator würde reichen. Dagegen sind Keramikschwinger, RC-Glieder oder gar interne Taktgeber zu instabil und würden eine exakte Messung unmöglich machen.
Die Frequenz würde ich der Entfernung zu den Heulbojen so anpassen, dass man stets mit 16-Bit Zählern klar kommt.
Da die Schallgeschwindigkeit in Luft Temperaturabhängig ist, solltest du Referenzmessungen vorsehen und diese mit in deine Berechnungen einbeziehen. Es würde zwar genügen eine Referenzmessung stündlich zu machen, aber programmiertechnisch wäre eine 4 Messung(Referenz) einfacher und Du hättest sozusagen eine Referenz pro Abfrage.

CU Herrma

[Manf]

In einem Raum kommen Reflexionen immer später an, als das eigentliche Signal.

Soll der Raum wirklich so frei von Hindernissen sein, daß eine Abschattung des direkten Signals und eine alleinige Ankunft des reflektierten Signals ausgeschlossen werden kann?
(Das wäre ein mathematischer Ansatz, leere Turnhalle mit sphärischen Kühen, aber machbar. )

Es gibt ja praktische Systeme die mit optischen Reflexionsmarken arbeiten (optische Peilung) kombiniert mit Messung des Abstandes zu Wänden mit optischer Triangulation (siehe Sharp) oder Ultraschall (Laufzeit).
Warum machen die das so? Ich nehme an, weil sie die Entfernungsmesser sowieso gerne hätten, um sich vor Kollisionen zu schützen, und Reflexmarken in charakteristischen Positionen um eine Eindutigkeit bei der Orientierung zu gewährleisten.
Manfred

[herrma]

@Nanf
Na klar Mann!
Der Robi bewegt sich auf einer Ebene(2D) und es besteht freie Sicht zu den Heulbojen. Die müssen aber nicht unbedingt an der Decke hängen.
Mit der optischen Peilung habe ich mich schon einmal sehr lange und intensiv beschäftigt. Fazit: Hochkompliziert und selbst mit professioneller Hardware sehr ungenau. Da kannste auch gleich mit Kanonen auf Deine sphärischen Kühe ballern.

Die Vorgabe war ziemlich eindeutig: Raum mit Sensoren an der Decke. Also gehe ich davon aus, das freie Bahn besteht und dann gilt meine Aussage: " In einem Raum kommen Reflexionen immer später an, als das eigentliche Signal." mit dem Zusatz, ",wenn keine Hindernisse im Weg sind."

Oder?

Warum Sharp u.a. das SO machen, kann ich Dir nicht sagen, ist mir auch egal. Aber wahrscheinlich rechnen deren Ingenieure auch noch mit dem Abakus und wohnen in Tropfsteinhöhlen - weil schon immer SO war.

Gruß Herrma

[Felix G]

Reflektionen können doch garnicht zum Problem werden !?

wenn die "Kommunikation" per IR läuft, besteht doch grundsätzlich immer Sichtkontakt

[JohnMcClane]

Momentan muss ich euch sagen habe ich noch keinen wirklich genauen Plan, wie das laufen soll, nur möchte ich eben eine Art Mini GPS bauen.

Also meine eigene Aufgabenstellung lautet, welche Möglichkeiten gibt es, dass sich ein Roboter in einem unbekannten Terrain zurechtfindet... egal wie, aber sehr genau um zum Beispiel eine Karte zu erstellen. Ich weiß das THema wurde schon häufig diskutiert, aber ich will es eben auch realisieren.
Wenn man man vom Preis Absieht, wäre es doch auch möglich eine schwenkbare KAmera zu nehmen, die nach einer farbigen Boje sucht und wenn sie die entsprechende Farbe gefunden hat dann mit einem entsprechenden Mittel (vielleicht Laser... jaja unbemannter Raum) die entfernung misst...

[sonic]

In einem Raum kommen Reflexionen immer später an, als das eigentliche Signal.

Soll der Raum wirklich so frei von Hindernissen sein, daß eine Abschattung des direkten Signals und eine alleinige Ankunft des reflektierten Signals ausgeschlossen werden kann?
(Das wäre ein mathematischer Ansatz, leere Turnhalle mit sphärischen Kühen, aber machbar. )
...
Manfred

Das wäre aber doch nur ein Problem wenn das original Signal überhaupt nicht ankommt sondern NUR die Reflektion. Ok Das ist ein Sonderfall über den man nachdenken muss. Aber das könnte man ja durch geschicktes Plazieren der Sensoren minimieren. Dumm wirds wenn der Robbie unter einem Tisch sitzt und keinen der Sensoren sieht.

Grundsätzlich würden ja 2 Bojen für die Triangulation ausreichen. Bei 3 hätte man schon ein zusätzliches Kriterium um solche Fälle zu erkennen.
Alleine auf diese Methode würde ich mich auch nicht verlassen. Ich würde schon einen "Schrittzähler", in welcher Art auch immer, einbauen und beide Ergebnisse der Systeme miteinander vergleichen. Dann könnte man Fehlmessungen ausschliesen. Die Bojen würde ich als Referenzmessung nutzen. Allerdings muss man sich dann fragen, was genauer ist.

Gruß, Sonic

[JohnMcClane]

Also wenn ich mich nicht ganz Irre sind doch drei Bojen minimum oder? denn es gibt doch von zwei Bojen aus gesehen immer einen ganzen Schnittkreis und diesen kann man doch nur über eine dritte Boje auf einen Punkt reduzieren...?!?!

OK Schrittzähler sollte man dann auch verwenden, falls mal keine Boje sichtbar ist...
Ich merke es wird schon wieder komplizierter als ich dachte

[sonic]

Also wenn ich mich nicht ganz Irre sind doch drei Bojen minimum oder? denn es gibt doch von zwei Bojen aus gesehen immer einen ganzen Schnittkreis und diesen kann man doch nur über eine dritte Boje auf einen Punkt reduzieren...?!?!

OK Schrittzähler sollte man dann auch verwenden, falls mal keine Boje sichtbar ist...
Ich merke es wird schon wieder komplizierter als ich dachte

Ja, es gibt zwei mögliche Positionen. Aber wenn man die Sensoren/Bojen geschickt aufhängt, dann kann immer nur eine davon richtig sein. Die IR-Empfänger empfangen ja auch nur nach einer Seite. Wenn mein Robbie beim Schreibtisch losfährt und 10s später auf der anderen Strassenseite sein soll kann ja was nicht stimmen

Ich geh bei meinen Projekten davon aus das der Roboter selber immer versucht seine Position über die Bewegung zu verfolgen. Solche Bojen wären dann für eine Referenzmessung gedacht (bei mir jedenfalls). Dazu müssten die aber genauer sein als mein Schrittzähler zählt. Sonst wärs ja sinnlos.

Gruß, Sonic