Einfallswinkel Ultraschallsensor SRF08 / SRF10 Stufen

[Phil54]

Hallo,
habe schon viel gesucht aber nichts konkretes gefunden.

Ich möchte eine fahrbare Plattform mit Ultraschallsensoren ausrüsten, die aus ca. 30cm Höhe ca. 1 Meter voraussehen können, und zwar auf den Boden! Ziel ist es nicht, Hindernisse in Form von Wänden oder Objekten zu erkennen, sondern den Boden auf evtl. Stufen (z.B. Treppe nach unten) zu untersuchen.

Den Meter Vorausschau benötige ich für den Anhalteweg im Not-Aus Fall, die ca. 30 cm Höhe sind baulich bedingt. Der Einfallswinkel ergibt sich dabei in dieser, zugegeben Extremsituation (max. Anhalteweg kalkuliert, min. Montagehöhe der Sensoren), zu fast 75°. Das ist natürlich schon ein Wort.

Meine Frage: Habt ihr Erfahrungen, ob bei so extremen Einfallswinkeln überhaupt was zurückkommt, bzw. gibt es Module, die so etwas können?
Oder kann ich das mit diesen Daten direkt vergessen. Natürlich würde das ganze vor Montage ausgiebig getestet und experimentiert...

Danke schon mal für Eure Antworten!
Gruß

[Joerg]

Hallo Phil,

der Öffnungswinkel der SRF10 beträgt ca. 70°. Dürfte also für dein Problem gehen. Die SRF04/08 haben da einen deutlich kleineren Öffnungswinkel (ca.45°).

Viele Grüße
Jörg

[Gottfreak]

Ich vermute mal, dass Phil54 eher auf die Richtcharakteristik von US hinauswill(kommen also überhaupt noch Reflexionen an, wenn man so flach auf den Boden sendet).
Das hängt dann davon ab, wie groß die Streuung auf deinem Boden ist(auf Rauhen Oberflächen sollte es besser gehen als auf glatten.).
Leider hab' ich auch keine Daten dazu(und keinen US-Sensor zum Testen).
Eine Alternative wäre IR-Sensoren(die Sharp gp2_dxx können sowas und liegen preislich in der gleichen Region wie US-Sensoren).

[BlueNature]

Diese IR-Sensoren haben nur eine recht kleine Region die sehr klein ist in der sie messen. Das ist zum einen genial und zum andern bei einem Not-Aus-Verhalten eher gefährlich weil da gerne etwas übersehen werden kann. Von diesen Sharp-Sensoren gibt es zwei Varianten mit analogen Ausgang. Die eine ist der Sharp GP2D12 mit 10 bis 80cm Reichweite und einen anderen der bis 150cm messen kann.

Grüße Wolfgang

[Gottfreak]

Das Problem mit dem Übersehen sollte es bei Treppenstufen nach unten(wie im Beispiel) doch eigentlich nicht geben. Er will ja den Boden beobachten(und ein Nothalt soll nicht beim Erkennen eines "Gegenstandes" sondern bei dessen Fehlen eingeleitet werden.).

[Freiheitspirat]

An meinem Roboter ist ein SRF08 mit ca. 45 Grad Öffnungswinkel auf eine Höhe von 50cm, Strahlrichtung parallel zum Boden am Bot befestigt.
Theoretisch müßte ich laut Pytagoras den Boden also mit einer diagonalen Entfernung von ca. 70cm vom US (50cm zum Unterteil des Bot) messen.
Tatsächliches Ergebnis der Messung 84cm.
Wenn jetzt aber die Signal-Verstärkung am SRF08 verringert wird, erhöht sich die gemessene Entfernung ohne Veränderung der Position.
Unterhalb einer gewissen Verstärkung bekomme ich eine Entfernung von mehreren Metern = Unendlichkeit.
Das heißt, durch den großen Einfallwinkel auf das Objekt (Holzboden) und dessen Reflektionsbeschaffenheit wird nur ein geringes Reflektionssignal zurückgegeben, das mit kleinerem Winkel (größerer Entfernung) etwas mehr wird.
Mit einer entsprechenden Verstärkung konnte ich den gemessenen Bereich auf relativ genau 1,12m (einen Meter Abstand von Unterteil bis zum potentiellem Loch) setzen.
Sollte jetzt ein Wert größer 1,12m gemessen werden, so geht es irgendwo bergab, man hat aber min. 1m Zeit zum bremsen !
Nachteil ist, das ich natürlich auch nur die anderen Objekte (Bsp.: Wände) erst "sehen" kann, wenn sie näher als 1,12m sind und ein noch glatterer Boden (noch kleinere Reflektion) ein Loch anzeigen würde.

P.S. Was hast Du für einen Roboter, der bei einer Bauhöhe von 30cm einen Meter Halteweg braucht, ein superschnelles Luftkissenboot ????

[Manf]

Von einem glatten Boden der im Winkl von 45° angestrahlt wird sollte eigentlich auf direktem Weg nichts zurückkommen. Signalleistung geht zwar vom Sensor aus auch in die Richtung, aber der glatte Boden wirkt wie ein Spiegel.

Beim Betrachten eines Spiegels sieht man ja als nächstes Hindernis nicht den Spiegel, sondern das was im Spiegel zu sehen ist, (falls es zu sehen ist).
Manfred

Bild hier  

http://www.vampyrbibliothek.de/jpg_b...spiegel-reflex[1].jpg

[pebisoft]

ganz einfach. du fährst immer erst ein gestänge aus misst, den abstand zum boden, fährst wieder weiter wenn es positiv aussieht usw..usw..
mfg pebisoft