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Thema: Ultraschall oder Infrarot?

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Rabenauge
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    Ultraschall oder Infrarot?

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    Hallöle.
    Ich möchte meinen NiboBee wieder etwas aufrüsten, dieses Mal hätte ich gerne eine gescheite Hinderniserkennung.

    Aufgabenstellung: im wesentlichen lebt die Biene auf dem Tisch, ist aber auch ab und an auf dem Boden unterwegs.
    Ich brauche aber keine grossen Reichweiten, so schnell isse ja nun auch wieder nicht.
    Aber: ich möchte Hindernisse möglichst gut erkennen können, wenn möglich, auch nen aufrecht stehenden Bleistift (oder ähnlich schlanke Dinge).
    Da sie voraussichtlich dann als übernächstes einen Manipulatorarm bekommt, sollten die "Gegenstände" möglichst präzise erfassbar sein, es genügt aber, wenn sie grundsätzlich erkennt "da ist was", räumlich ermitteln kann mans beim drumherum fahren ja noch immer dann.
    Der Sensor soll per Servo schwenkbar sein, und einen möglichst schmalen Streifen erfassen können.
    Grundsätzlich tendiere ich zum Sharp GP2D120, zum einen ist er günstig und zum anderen passt er, von der Reichweite her, recht gut.
    Es ist mir wirklich wichtiger, im Nahbereich präziser messen zu können als die Fliege an der Wand auf 5m orten zu können!
    Aber: einer der einschlägigen Händler meinte, per Infrarot sind so dünne Dinge (deswegen das Beispiel mit dem Bleistift) kaum oder nur sehr schwierig zu erkennen...
    Was meint ihr, geht das mit dem Sharp oder sollte ich dann doch lieber auf Ultraschall setzen?

  2. #2
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    Ich würde den Ultraschalsensor nehmen da er auch dünne Gegenstände erkennt.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Rabenauge
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    Naja, sowas _kann_ per Infrarot auch funktionieren: mein RCX erkennt mit seinem Lichtsensor (eigentlich für sichtbares Licht gedacht, funktioniert aber mit Infrarot noch besser) problemlos solche kleinen Gegenstände- auf 20-30 cm Entfernung noch.

    Mit Ultraschall habe ich praktisch allerdings gar keine Erfahrungen, hörte nur, dass zwar problemlos recht grosse Reichweiten drin sind, aber die Präzision darunter leidet?
    Die ist mir echt wichtiger als die Reichweite, ich denke, wenn ich ein Hindernis auf 20cm erkenne, krieg ich die Biene durchaus vorher zum stehen bzw. drumherum.

    Na, mal einige andere Meinungen abwarten.

  4. #4
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    Ich würde auch lieber Ultraschall nehmen erkennt gut und wird nicht wie Infrarot durhc Licht gestört.

    Lg Alex

  5. #5
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    Moin,

    beide Systeme haben Probleme mit schmalen Hindernissen. Beide basieren darauf, dass ein genügend großer Anteil der Strahlleistung zurück zum Sensor reflektiert wird. Genau da liegt das Problem.

    Neben Entfernung und Querschnitt gilt es Reflektionsquotient (schwarz macht Probleme bei IR, rauh Probleme bei US), Winkel der reflektierenden Oberfläche zum Sensor, etc. zu berücksichtigen. Eine runde Oberfläche (runder Bleistift) reduziert den effektiven Querschnitt noch einmal drastisch ...

    Nicht zuletzt muss man an die Wellennlänge denken. Übliche US-Sensoren arbeiten mit einer Wellenlänge von rd. 0,75 cm. Grob gesagt: Objekte die kleiner (schmaler, dünner, flacher,...) sind, lassen sich prinzipiell nicht erkennen. Ein Bleistift ist dünner! Schaust du: http://www.opara.de/frame2.htm

    Also wenn überhaupt , hast du nur eine Chance mit Infrarot (oder einer komplett anderen Lösung).

    Viele Grüße
    Red Baron

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Rabenauge
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    Danke, Red Baron.
    Sehr informativ, dein Link.
    Damit ist die Entscheidung gefallen, ich werd es mit Infrarot versuchen.

    Notfalls muss ich eben so feine Hindernisse vermeiden, wird mich auch nicht umbringen.

    @Alex: IR-Sensoren werden nicht nennenswert durch Umgebungslicht gestört, da sie moduliert arbeiten. Das klappt richtig gut, keine Sorge.

    Vielleicht ergänze ich das Ganze später mit einem zusätzlichen US-Sensor, um die Vorteile von beidem nutzen zu können, mal schauen.

  7. #7
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    Hallo fast zeitgleich mit dir hat jemand auch einen ähnlichen Thread eröffnet:
    http://www.roboternetz.de/phpBB2/vie...=500444#500444

    Auf meinem Bot sind beide Arten montiert im Thread beschreibe ich wozu man was braucht.

    So wie du habe ich vorne einen Servo montiert mit einem GPD120 drauf. Der kann ein Bleistift bis ca 7cm detektieren. Je näher das Objekt ist, desdo kleiner ist der projezierte IR-Punkt und desdo intensiver leuchtet er.

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Rabenauge
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    Perfekt. Genau so will ich es haben, auf grössere Entfernungen genügt es ja völlig, zu wissen "da ist was", wenn man`s genauer wissen will, muss man halt mal hin.
    Danke.

  9. #9
    Moderator Robotik Visionär Avatar von radbruch
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    Hallo

    Einen kostengünstigen IR-Ansatz hat Pinsel hier erarbeitet:
    http://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=52115

    http://www.youtube.com/watch?v=upszgUzs69g

    Gruß

    mic

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