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Thema: Wie ist die praktische Reichweite von IR-Sendern?

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Wie ist die praktische Reichweite von IR-Sendern?

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    Guten Abend allerseits,

    Ich möchte einen Roboter bauen, der sich autonom in meinem Garten bewegen kann. Dazu braucht er natürlich eine vielerorts diskutierte Positionsbestimmung mittels Laufzeitmessung oder Triangulation. Aber meine Vorstellung weicht doch von dem hier bisher gelesenen ab bzw. hilft mir nicht weiter.

    Ich dachte an das Anpeilen einer einzelnen Bake, deren Standort fix ist. Ich will durch den Höhenwinkel auf den Abstand zur Bake schließen, und durch Seitenpeilung mit einem Magnetfeldsensor als Referenz hätte ich Polarkoordinaten.
    Die mathematischen Überlegungen sind soweit abgeschätzt, ich denke, wenn die Technik hinreichend genau ist, sollte das klappen.

    Gibt es IR-Sender, die hell genug strahlen,um sie bei schönem sommerlichen Tageslicht auf 15 Meter Entfernung noch anpeilen zu können?

    Ich habe hier eine einfaches Beispiel einer IR-Bake gefunden, bezweifel aber, dass die Reichweite für einen Garten reicht. Wie kann man die dort beschriebene Schaltung aufbohren, um eine größere Reichweite zu erzielen?

    Was haltet Ihr generell von dieser Art der Ortsbestimmung?

    Einen schönen Gruß an alle Roboterfans da draußen und danke, für Eure Hilfe

    rockin_santa

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    IR Sendedioden sind schon ganz schön stark, ggf. muß man halt ein Paar LEDs parallelschalten. Bei genügend geringer Bandbreite sollte das mit der Barke wohl gehen. Schwierig wird es erst wenn die Sonne direkt auf den Sensor scheint, bzw. die Sonne sehr niedrig steht. Wenn man schaon die Mechanik für das Anpeilen der Barke hat, wäre ein 2.te Barke (mit anderer Modulations-Frequenz) wahrscheinlich einfacher als der Magnetfeldsensor.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    naja, ich könnte schon 2 baken unterschiedlicher modulation nehmen, dass er je nach sonnenstand eine alternative findet.

    Wenn man schaon die Mechanik für das Anpeilen der Barke hat, wäre ein 2.te Barke (mit anderer Modulations-Frequenz) wahrscheinlich einfacher als der Magnetfeldsensor.
    da habe ich lange nachgedacht, und ich denke, der mathematische code wird um einiges komplizierter sein. ich kenn ja nur den winkel zwischen den baken und habe dann zwei sich schneidende kreisbögen. huu, ...

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    So schlimm wir das auch nicht. Wenn man vorher etwas rechnet wird das dann halt eine etwas komliziertere Formel, aber ein Compiler nimmt einem danach ja die meiste Arbeit ab. Die Berechnung der Position ist eigentlich eine schöne Übung zur Geometrie (Höhensatz, Satz des Pytagoras etc.). Eventuell findet man die Formel sogar ein einer Formelsammung, aber da entgeht einem der Spass beim selberrechen.

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Ich werde mir das noch einmal durch den Kopf gehen lassen, ich denke, mehrere Peilungen sind genauer und mathematisch aufwändiger. aber wenn ich mit ein paar parallelen IR-Dioden durch den ganzen Garten strahlen kann, ist das sicher ein Versuch wert

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Kein Problem mit einer kleinen Optik vor dem Empfänger und einer entsprechenden Modulation, verbunden mit einer hinreichend empfindlichen Auswerteschaltung.

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Moin moin!

    Der Vollständigkeit halber noch eine weitere Methode für die Bakenpeilung:
    Wenn du die Bake rotieren läßt und in Bake und Roboter halbwegs synchrone Uhren einbaust, kannst du ebenfalls die Peilung feststellen. Wenn zum Beispiel die Bake mit einem 4 sec - Zyklus im Uhrzeigersinn dreht und jeweils bei "0 sec" nach Norden zeigt, und dein Roboter bei "1 sec" das Lichtsignal der Bake erfaßt, dann weiß er, daß er genau östlich der Bake steht. Bei "3 sec" wäre er westlich usw. Den Höhenwinkel für die Distanz kannst du ja genauso messen wie eh schon geplant. Fall das Bakenlicht kein scharfer Strahl, sondern eher ein "Sektorstrahl" ist, nimmst du als Erfassungszeit den Durchschnitt aus "Signal wird erfaßt" und "Signal wird verloren". Das dürfte dann der Mittenwinkel sein...

    Gruß,
    Nils

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Das ist allerdings ein interessanter Ansatz, kriegt man doch synchrone Uhren mit DCF77-Empfängern hin.

  9. #9
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    Re: Wie ist die praktische Reichweite von IR-Sendern?

    Hei, rocking_santa,

    Zitat Zitat von rockin_santa
    Anpeilen einer einzelnen Bake, deren Standort fix ist ... und durch Seitenpeilung ... hätte ich Polarkoordinaten.
    Kennst Du ein Flug-Funkfeuer, besser gesagt Drehfunkfeuer? Heisst VOR - VHF Omnidirectional Radio range (VHF - very high frequency - also UKW).

    Das Ding hat, ähnlich wie ein Leuchtfeuer, eine rundumlaufende Richtantenne die in EINER BESTIMMTEN, GENAUEN ZEIT einmal rundumläuft. Genau beim Durchlauf durch die NORDRICHTUNG gibt es einen UNGERICHTETEN !!! UKW-"Blitz" ab. Jetzt kann man also die Zeit bis zum Empfang des Richtsignals stoppen und weiss dann genau, auf welchem Winkelstrahl des Funkfeuers man sich befindet. Die Auswertung macht der VOR-Empfänger mit CDI und so - aber das ist eher flugspezifisch.

    Mit zwei VOR´s kriegt man also die genaue Position. So etwas ähnliches könnte Dir doch vielleicht helfen.
    Ciao sagt der JoeamBerg

  10. #10
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    Besten Dank für die Ideen und Denkansätze. Ich werde mal einen Sender und einen Empfänger bauen und dann mal schauen, was genauer ist, Seitenpeilung oder Laufzeitmessung. Wobei mich die Peilung mit drehbarem Roboterkopf mehr anspricht. Ist vielleicht auch das Interesse an der Mechanik.

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