3D-Messung im elektrischen Feld

[White_Fox]

Wechselfelder aus Netzleitungen misst das Gerät nicht. Ich hab mehrere Tricks anwenden müssen, um diese hinreichend zu unterdrücken.

Dann wäre es vielleicht eine Idee, diese Unterdrückung optional zu gestalten.
Überhaupt denke ich, daß eine Bibliothek mit etwas Vorverarbeitung sinnvoll sein könnte, bzw. die Anwendung für andere einfacher machen würde. Auch eine Anpassung über mehrere Wertebereiche wäre vielleicht praktisch.

Da Anwender deines Projekts einerseits nur eine digitale Schnittstelle zur Verfügung hat, die Signalverarbeitung aber anscheinend selbst machen muß, würde ich dir dringend zu einer ordentlichen Vorfilterung der Analogkanäle raten. Ich würde einen Butterworthfilter dritter Ordung oder so vorschlagen.

Hochspannungsleitungen gibts auch in Gleichspannungsausführung. Die sind dann mit dem Gerät analysierbar.

Die sind aber sehr, sehr selten in Deutschland.

Interessante Ideen hast Du!

Danke.
Übrigens finde ich es auch gut, daß du dein Projekt auf Github hochgeladen hast. Lädst du dort noch mehr (z.B.

[Rumgucker]

Hallo Moppi,

Wie ist es denn jetzt mit Störquellen?

Motor-Störungen, HF, digtales Rumgezirpele spielt alles keine Rolle.

Aber wenn der Roboter rumfährt, könnte er sich selbst aufladen. Da könnte ich mir Störungen vorstellen.

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Hallo Whitefox,

Dann wäre es vielleicht eine Idee, diese Unterdrückung optional zu gestalten.

um Wechselfelder zu empfangen, braucht man nur an einen Port des Controllers eine Elektrode anzuschließen. Ohne jede Hardware wirst Du dort per Software ein starkes Brummen feststellen und sogar quantifizieren können.
Wenn Du nen Oszi mit 10 Megohm-Tastkopf hast, verbinde einfach mal einen Platinenrest mit der Eingangsspitze und halte die Elektrode in die Luft.

Überhaupt denke ich, daß eine Bibliothek

In der Doku auf Seite 16 findest Du im gut dokumentierten main-Programm zuerst mal eine einmalig aufgerufene "init_integrator()"-Routine und dann eine FOREVER-Schleife.

In dieser wird mit höchstmöglicher Frequenz die Routine "adc_to_sum()" aufgerufen.

Alle 100ms wird dann "sum_to_integrator()" aufgerufen.

Das Ergebnis der Integration findest Du jederzeit in der integrator-Struktur als x, y, z und temp.

Mehr "Bibliothek" als diese 3 Prozeduren und Ausgabe-Struktur geht doch gar nicht mehr.

die Signalverarbeitung aber anscheinend selbst machen muß

Da muss man nichts selbst machen. Hard- und Software sind fertig. genau wie in der Doku beschrieben. Positive Felder bringen positive Integratorwerte. Negative Felder bringen negative Integratorwerte.

Viele Grüße

Wolfgang

[RoboHolIC]

Irgendwie habe ich jetzt noch nicht den Übergang von der Feldmessung zwischen zwei Kondensatorplatten hin zur Objekterkennung für robotische Zwecke gefunden.

Die Messung im homogenen elektrostatischen Feld - schön und gut - , sogar dreidimensional - auch nett - ist halt eine reine Laborsituation; die hat meist recht wenig Ähnlichkeiten mit einer beliebigen realen örtlichen Gegebenheit.

Wie kann man mit der aufgezeigten Messtechnik eine Richtungsaussage über räumlich konzentrierte Ladungsanhäufungen finden? Geht das überhaupt?

Ich sehe bei der vorgeschlagenen Sensormimik starke Parallelen zu den Problemen bei der Auswertung von Magnetfeldsensoren. Man misst "da draussen" irgend eine signifikante Veränderung, kann aber wenig Information daraus ziehen. (Ja, ich weiß das es bei Magnetometern nicht um die Objekterkennung geht, aber ein Blindenstock oder die gerne gebashten Ultraschallsensoren liefern doch vergleichsweise konkrete Informationen)

einen simplen solid-state-3D-Sensor zur Erfassung elektrostatischer Felder entwickelt, der m.E. eine praxistaugliche Alternative zu ... .

Eine sinnvolle Anwendung für mich selbst ist mir aber noch nicht eingefallen.

Aber als 3D-Näherungssensor für Eure Roboter kann ich mir das Dingens vorstellen.
.....
Man könnte sich einen würfelförmigen Kasten mit 10cm Kantenlänge über dem Roboter vorstellen, .......

Vielleicht ist der Sensor auch zur Materialerkennung nutzbar.

Das klingt jedenfalls nicht nach einer erfolgreichen experimentellen Validierung des vorgestellten Konzepts.

So, jetzt dürft Ihr mich zerfleischen

Beste Grüße
RoboHolIC

[Rumgucker]

Hallo RoboHolIC,

ein Voltmeter muss Spannungen richtig anzeigen können. Wenn man ein Voltmeter validiert, dann legt man eine spezifizierte Spannung an und guckt, ob es den richtigen Wert ausgibt.

Validiert wurde das Feldmessgerät dadurch, dass die Elektroden einem bekannten und künstlich erzeugten Feld ausgesetzt wurden und die Integratoren die richtige Feldstärke anzeigen.

Was verstehst Du anderes unter "Validierung" und was kann daran "klingen"?

Die diesbezüglichen Arbeiten und Experimente sind in der Doku genauestens beschrieben. Weiterhin gibts dort das Schaltbild und die Software. Eine aktualisierte Hexdatei zum Tiny-Brennen gibts bei mir auf Anfage.

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Wie kommst Du auf die Idee, dass das Gerät homogene Felder messen soll? Genau das ist ja nun nicht seine Domäne. Das Gerät will Feldstärkeänderungen sehen. Hervorgerufen auch Inhomogenitäten, Spannungs- oder Positionsänderungen. Dann läuft es zur Höchstform auf.

Zum Beispiel durch einen dünnen Stolperdraht, auf den der Roboter gerade zurast. Oder hervorgerufen durch einen vorbeihuschenden Körper irgendwo im Raum. Das ist die Domäne des Sensors. Das ist mehrfach und sehr ausdrücklich in der Doku betont worden.

Tatsächlich erinnert das Prinzip an eine Leiterschleife im Magnetfeld. Durch die fließt auch nur Strom, wenn sich das Magnetfeld ändert oder die Leiterschleife sich irgendwie im Feld bewegt. Der Vergleich ist super.

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Wie man den Sensor sinnvoll in der Robotertechnik einsetzt? Diese Frage hab ich Euch hier gestellt. Deswegen kam ich her. Ich hab keinen Roboter, an dem ich den Sensor anschließen kann. Und Du hast Dir offensichtlich keinen Sensor gebastelt.

Ursprünglich stellte ich mir die Bildgebung so vor, dass der Roboter während seiner Fahrt ein kontinuierliches Feldstärkenprofil erfasst. Weiterhin wies ich hier im Thread auf die Möglichkeit einer Nipkow-Scheibe hin. Google mal, was das ist.

Darüber kann man entspannt und gemütlich diskutieren und gemeinsam das weitere Vorgehen planen. So war der Thread von mir angelegt.

Wenn man einem Entwickler aber grundlos an den Kopf wirft, dass er das von ihm mühsam und gegen den Mainstream entwickelte neuartige Messgerät - auf das er sehr stolz ist - nicht seriös validiert hätte, dann ist das verstörend.

Ich war nicht auf der Suche nach selbsternannten Gutachtern, die die Doku nicht gelesen haben und den Sensor auch niemals in Funktion sahen.

Viele Grüße

Wolfgang

[Manf]

Ich sehe das auch so, dass ein Feldstärkesensor unüblich ist für Roboter. Ich würde nur nicht gleich zwei Schritte machen und ihn ablehnen.

Für mich stellt sich erst einmal die Frage wie könnten die Messergebnisse aussehen, die ein solche Sensor aufnimmt.
Das könnte in einem Zimmer auf einem Teppichboden oder einem Holzboden sein oder draußen auf einer Wiese mit oder ohne heranziehendem Gewitter.
Andere Beispiele wurden angedeutet, eine bewegte Person oder ein Draht den man vielleicht sogar mit selbst erzeuten Feldern erkennen kann.
Eine Bewertung käme dann erst.

[Rumgucker]

Moin Manfred,

man sollte den Sensor prinzipiell erstmal so verstehen, wie einen Metalldetektor, einen Fotowiderstand, einen Temperaturfühler, einen Neigungssensor, ein Radioaktivitätsmessgerät oder eine elektronische Nase zur Detektion von Plastiksprengstoff (um nur ein paar Sensoren zu nennen).

Der Geruchssinn eines Hundes gibt auch keine Bilder. Aber er gibt am Punkt seines Schnüffelns eine Stärke und auch eine grobe Richtung durch die Richtwirkung der Schnüffelnase. Und in seinem Gehirn bildet sich durch das wilde Rumschnuppern nach und nach ein "Geruchsbild" der Umgebnung.

Auch ein mit dem Sensor ausgestatteter Roboter wird also etwas in der Gegend rumfahren und die jweilige lokale Stärke und 3D-Richtung des Elektrofeldes erschnüffeln müssen.

Wozu man so einen Sensor gebrauchen kann, weiß ich nicht. Vor nicht vielen Jahren hätte ich auch nicht geahnt, warum man auf einem Roboter Radioaktivitätsmessgeräte draufsetzt. Mittlerweile haben wir alle gelernt, dass Roboter z.B. fahrbare Messstationen für unwirtliche Orte sein können.

Für mich ist ein Roboter ein Arbeiter. Es ist nicht weiter spezifiziert, für welche Arbeiten man ihn verwendet. Vom Prinzip her ist ein Roboter also eine Universalmaschine. Für eine spezielle Aufgabe rüstet man ihn passend aus. Man kann ihm ne Bohrmaschine oder eine Knarre draufschrauben. Oder eben einen 3D-Elektrofeldsensor. Das hängt schlichtweg davon ab, was man mit dem Roboter anstellen will oder muss.

Soweit mein pragmatischer Ansatz. Ich scheine mit meiner Sensor-Vorstellung aber - für mich überraschende - Ablehnungsreaktionen auszulösen. Die verorte ich zur Zeit so, dass hier im Forum unter "Roboter" was ganz anderes verstanden wird.

Es geht hier im Forum wohl eher um den modellhaften Nachbau von Lebewesen. Manche Menschen basteln sich Modellschiffe. Und andere Menschen basteln sich Plastikmenschen mit Kulleraugen. Jeder wie er will. Aber das ist ein Teilbereich der Robotik, in den die o.a. Spezialsensoren und Aktoren nicht reinpassen.

Ich möchte verständlicherweise nicht, dass meine Entwicklungsarbeit nur deswegen zerredet wird, weil man persönlich mit dem System nichts anzufangen weiß.

Deswegen hab ich diesen Thread gestern als "Erledigt" markiert.

Viele Grüße

Wolfgang