IR-bake

[WL]

, benötige ich vermutlich auch einmal ein gutes und flexibles Bakensystem, dass unter anderem für Mäh-, Saug-, Schneeräum-, Bierbring- oder Serviceroboter geeignet wäre. Was immer eben eine Orientierung im Raum benötigt.

...hatte ich bereits im Post #133
https://www.roboternetz.de/community...l=1#post600199 verlinkt.

Das Verfahren ist meiner Meinung nach genial dafür geeignet. Es kann universell ausgelegt werden. Zum Beispiel wäre ein einfacher IR-Empfänger auf einem sich drehenden Turm (Winkelmesser) auf dem Roboter ausreichend. Die Güte der Winkelerfassung bestimmt die Auflösung und ist das einzig schwierige daran.
Die Baken (min. 3 nötig für ein "Spielfeld" / können aber auch beliebig viele sein für mehrere "Spielfelder") sind IR-Sender und senden nur ihre Adresse. Der Empfänger (Roboter) wertet die Winkel aus und hat unmittelbar nach einer Turmdrehung seine Position und seinen Winkel im Raum !

Das vorgestellte System arbeitet dagegen mit passiven Baken (nur Reflektor).

Wenn das aber unbedingt mit IR und US realisiert werden soll bin schon wieder still.....................

[Vitis]

...hatte ich bereits im Post #133
https://www.roboternetz.de/community...l=1#post600199 verlinkt.

Das Verfahren ist meiner Meinung nach genial dafür geeignet. Es kann universell ausgelegt werden. Zum Beispiel wäre ein einfacher IR-Empfänger auf einem sich drehenden Turm (Winkelmesser) auf dem Roboter ausreichend. Die Güte der Winkelerfassung bestimmt die Auflösung und ist das einzig schwierige daran.
Die Baken (min. 3 nötig für ein "Spielfeld" / können aber auch beliebig viele sein für mehrere "Spielfelder") sind IR-Sender und senden nur ihre Adresse. Der Empfänger (Roboter) wertet die Winkel aus und hat unmittelbar nach einer Turmdrehung seine Position und seinen Winkel im Raum !

Das vorgestellte System arbeitet dagegen mit passiven Baken (nur Reflektor).

Wenn das aber unbedingt mit IR und US realisiert werden soll bin schon wieder still.....................

Exakt ... das Gerödel mit US braucht es nicht zwingend. Drehender Turm ist ne gute Idee, hatte an Kompass oder Radumdrehungen gedacht, Turm ist eleganter. Turm mit Schrittmotor löst das Problem mit der Winkelmessung, dann brauchts nur noch ne Referenz.
Wenn der Roboter sich nach der ersten Messung um n kleines Stück versetzt und nachmisst hat er sogar die Positionen der Baken im Raum noch dazu.
Der Rest ist dann Mathe.
Die TSOP, die ich schon verarbeitete hatten so grob 90° Keule, das müsste dann per Linse oder ähnliches verkleinert werden. Auch n Röhrchen könnt ich mir vorstellen.

Die Triggerung der Baken kann ich mir zum Strom sparen schon gut vorstellen ...

Manche hier haben nen "geschliffenen" Umgangston.

[Rabenauge]

Infrarot alleine funktioniert _nicht_, wenn nur eine Bake im Spiel ist. gut-man kann da rumtriucksen, indem man aus der Geschwindigkeit, mit der sich der Einfallswinkel ändert, auf die Entfernung schliesst, aber das halt ich nun irgendwie für ineffektiv.
Im Stand isses dann unmöglich, irgendeine Entfernung zu ermitteln.
Dann braucht es zwingend mehrere Baken -damit wird das System sofort unflexibel.

@Besserwessi: stimmt natürlich, die Battlesimulationen arbeiten vermutlich mit ner recht gebündelten LED-die sitzt in der Geschützmündung, soll also gar nicht allzu sehr streuen (man muss schon so ungefähr auf den Gegner zielen, damit der Treffer dort erkannt wird).
Möglicherweise wird dort auch mit zu hohem Strom getrickst-wenn mans kurz genug macht, geht das ja.
Wäre auch noch ne Möglichkeit, die Reichweite zu erhöhen- falls die LED`s das dauerhaft mitmachen (immerhin ists nicht damit getan, einmal zu blitzen und dann 1/10s abzukühlen).

[Besserwessi]

Nur IR würde schon auch gehen, nur nicht unbedingt mit den TSOP Empfängern. Eine grobe Messung der Entfernung könnt man über die Intensität bekommen, sofern der Sender/Empfänger Isotrop ist (nicht ganz trivial). Das ist dann halt ein anderes System.

Auch die verlinkte Version mit Drehbarem Turm und abtasten der Umgebung hat was für sind. Interessant ist vor allem die Variante mit passiven Bake (Retroreflektoren). Ist aber eine andere, machbare Lösung, die auch vor und Nachteile hat.

Ein andere Variante wäre auch eine Kamera (Ohne IR Sperrfilter) auf dem Bot und dann eine langsame Modulation der IR LEDs. Blinkende IR LEDs ließen sich noch vergleichsweise einfach und mit relativ geringer Intensität in den Bildern erkennen. Bildverarbeitung braucht aber halt einiges an Rechenleistung - so etwa ein Rasberry oder ähnliches. Mit der guten Auflösung würden dann auch schon 2 Baken mit wenig Abstand (z.B. 10 cm) gut für die Entfernungsmessung sein.

Ultraschall hat auch schon was für sich: die Leistung ist relativ gering, und der Aufwand (und Gewicht) ist im Vergleich zu einem drehbaren Turm recht gering. Die hier vorgeschlagenen Billigmodule sind aber auf der Empfangsseite vor allem billig und nicht unbedingt gut. Die zusätzliche Kommunikation per IR ist da fast der größere Aufwand.

Ganz einfach ist das mit der Intensität für den Rundumsender zwar nicht, aber der Aufwand bleibt im Rahmen. 20 Dioden (zu je 10 Cent bei Pollin) sind noch kein so großer Aufwand für den Sender. Der Stromverbrauch ist zwar schon relativ hoch, aber noch von Akkus in Größe AA zu schaffen. Es ginge wohl auch mit ein paar weniger LED, aber damit wird es eher nicht einfacher. Mehr Strom geht bei den LEDs auch nur begrenzt - so etwa 1-3 A ist üblicherweise das Limit für Pulse. Im Prinzip könnte man auch die Empfangsseite verbessern (größerer Empfängerfläche, weniger Bandbreite, ggf. effektivere Modulation) , aber das ist relativ aufwändig - da sind die TSOP.... schon nicht so schlecht und vor allem günstig.

[WL]

Wenn der Roboter sich nach der ersten Messung um n kleines Stück versetzt und nachmisst hat er sogar die Positionen der Baken im Raum noch dazu.

Die Positionen der (>=)!!! 3 Baken im Raum müssen bekannt sein und dem System parametriert werden ! Mit einem referenzierten Turm ist dann aber die Position und sein Winkel nach einer Turmdrehung eindeutig. Der Roboter muß nicht zwei Positionen nacheinander abfahren.

Der Rest ist dann Mathe.

Ist im Post beschrieben (Oberallgeier gedankt!).
Ich werde das Gefühl nicht los das das noch niemand richtig gelesen hat !!!

Die TSOP, die ich schon verarbeitete hatten so grob 90° Keule, das müsste dann per Linse oder ähnliches verkleinert werden. Auch n Röhrchen könnt ich mir vorstellen.

Genau, den Empfänger in ein (vertikal erweitertes) Röhrchen. Beim Drehen wird dann der Empfang über mehr oder weniger viele Winkelschritte erfolgen.
Den ersten und den letzten Winkel mit Empfang mitteln und damit ist der Bakenwinkel hinreichend genau.

[Vitis]

Die Positionen der (>=)!!! 3 Baken im Raum müssen bekannt sein und dem System parametriert werden ! Mit einem referenzierten Turm ist dann aber die Position und sein Winkel nach einer Turmdrehung eindeutig. Der Roboter muß nicht zwei Positionen nacheinander abfahren.

nee, müssen sie nicht, Wenn der Roboter seine Raddrehung zählt zwischen Position 1 und 2 kann er per Winkeldifferenz zur Bake deren Position in der Fläche relativ zu sich selbst berechnen inklusive Entfernung.



Der Rest ist dann nur noch GAGA HühnerHof AG und Pythagoras.

anders geschrieben:

G A G A
----------
H H A G

Sin, Cos, Tan, Cotan


Was den Standby der Baken angeht, ist das doch weiter kein Problem die Kommunikation per IR bidirektional zu machen. Hab IR-Kommunikation für n Projekt mal gemacht, ist nicht weiter schlimm.

Habe einfach per UART Bytecodes gesendet, die Modulationsfrequenz 38kHz hab ich per Timer vom µC realisiert. Man muss nur drauf achten, dass man die UART invertiert, am Einfachsten per Sourceschaltung mit nem FET, z.B. BSN20.
Für die Unterscheidung was nun Master und was Slave ist hab ich die Paritätsbits verwendet, der Master hatte even, der Slav odd. Ergo, wenn n Byte empfangen wurde und die Parität stimmte nicht, dann wars die Gegenstelle. Stimmte die Parität war es eben n anderer Slave. Per URXC-Interrupt kann man auch gut nen µC aus dem Sleepmode holen.
Empfangsbaustein war ein besagter TSOP, der macht die Demodulation selber.

Bei dem Röhrchen wäre eben nur darauf zu achten, dass das Material auch nicht IR-transparent ist und auch möglichst IR gut dämpft wegen Reflektion an den Innenwänden.

Besagte Kommunikation lief ohne viel Kunstwerk auf 9m stabil mit 2400 Baud.