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Thema: Optisches Radar für RP6

  1. #1
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Ausrufezeichen Optisches Radar für RP6

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    Servus in die Gemeinde und

    eine kurze Frage:

    Hat schon Jemand ein optisches Radar auf einem RP6 realisiert ?

    Aktuell plane ich solch einen Zusatz für den Meinigen, um Map-Building zu unterstützen, also während Erkundungen nach und nach eine Karte der Umgebung zu erstellen und deren Daten via WIFI-Modul auf einen stationären Rechner zu übertragen.

    Solch eine Hinderniskarte soll bei späteren Touren die Durchführung von komplexeren Aufgaben erleichtern, sodass der RP6 nicht immer ausschließlich auf seine Sensoren für Hinderniswarnung angewiesen ist.

    Die angehängte Abbildung skizziert zumindest das Schema für solch ein optisches Radar.

    Grundlage der Hardware ist ein Sharp Sensor (20 cm - 150 cm), welcher auf einer um die vertikale Achse (Mast) drehbar montiert ist. Diese Achse ist auf den Ausgang eines 1:2 Übersetzungsgetriebes angebaut, welches eingangsseitig durch ein Servo (man sollte hier auf ein Digitalservo zurückgreifen) mit 180° Drehbereich montiert ist. Hierdurch ergeben sich für den Sharp Sensor die erforderlichen 360° Drehwinkel.

    Während der Datenaufnahme (Radar-Mode) steht der RP6 still, damit die Umgebung verzerrungsfrei aufgenommen werden kann. Das zugehörige "C"-Programm dreht den Sensor zunächst auf die Ausgangsposition (0°) und führt die erste Peilung durch. Anschließend wird der Sensor um 1° weiter gedreht (das Servo also um 0,5°) und die nächste Peilung erfolgt, bis letztendlich nach 358 weiteren Schritten der gesamte 360° Bereich erfasst ist.

    Auf diese Weise wird die Umgebung bis 1,5 m Entfernung in Form eines Polardiagramms aufgenommen, also Distanz als Funktion des zugehörigen Peilwinkels.

    Durch einfache Umrechnung (Triangulation) unter Berücksichtigung der aktuellen Position der RP6 werden diese Daten hiernach in ein kartesisches System übertragen, welches nach und nach die gesamte Umgebung abbildet.

    Abschließend nochmals die Frage in die Runde: Hat schon Jemand einen derartigen Sensor gebaut ?

    Danke für kurze Infos / Links / Mails etc.

    Viele Grüße


    Volker
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken Optisches Radar.jpg  
    Geändert von Teppichkrabbler (13.02.2016 um 18:38 Uhr)

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Hallo
    Zitat Zitat von i_make_it Beitrag anzeigen
    Je nach Sensor muß man aber das Verhalten bei Überschreiten der maximalen Meßdistanz berücksichtigen.
    Beim hc-sr04 zum Beispiel dauert eine Messung 20ms.
    Bei Überschreitung der maximalen Meßdistanz steht das Echosignal allerdings 200ms an.
    Die 20ms ergeben bei Schall 6.8m Wegstrecke, also 3.4m Abstand.
    Dann hat man noch das Problem mit Echos, bei der nächsten Messung darf man nicht versehentlich ein Echo als Abstand werten, da ist man schnell bei den 200ms.

    Licht ist da etwas schneller.

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von i_make_it
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    Ich hatte hier im falschen Thread gepostet.
    Deshalb habe ich den Post hier gelöscht und in den richtigen Thread gepostet.
    Die 20ms stammen aus dem Datenblatt vom HC-SR04.
    Dort wird das bei der Kontinuierlichen Messung vorgeschlagen.
    Bei meinen eigenen Versuchen bin ich bei 4,05 - 4,15m auf die Reichweitengrenze gestoßen.
    Dann bekomme ich über 37Meter als Rückgabewert und das mindestens 10 mal.
    Ich bin manuell zu langsam um schnell genug wieder ein nahes Ziel anzupeilen. Einen automatisierten Messaufbau wird es erst geben wenn mein Büro frei ist und ich nicht mehr von der Rückenlehne des Sofas messen muß um die Entfernung zu bekommen.

    Bei den übrigen Messungen habe ich die Entfernungen per Bandmaß gemessen und mir mit je einem A4 Blatt als Target markiert.
    Dann per Laserpointer als Zielhilfe anvisiert.
    Tests mit bewusten Mehrfachechos stehen noch aus.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von inka
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    hallo Volker,
    Zitat Zitat von Teppichkrabbler Beitrag anzeigen
    Abschließend nochmals die Frage in die Runde: Hat schon Jemand einen derartigen Sensor gebaut?
    ähnlich...allerdings mit hc-sr04 als sender/empfänger und IR als zusätzlichen empfänger (war für andere zwecke gedacht), auch drehbar auf einem servo, nur 180°...
    gruß inka

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    auch ähnlich, ein Bild davon ist in meinem Profil, auch eine Polarkoordinatendarstellung der Ergebnisse. Ich leite daraus die größte verfügbare
    "Lücke" ab, drehe den RP in diese Richtung, fahre in diese neue Richtung entsprechend der freien Distanz und wiederhole das Prozedere. So fährt
    das Teil nach Optimierung der Parameter stundenlang ohne einmal anzustoßen autonom, gleichzeitig werden die Daten an den PC via BT gesendet,
    das Aufsummieren der Koordinatenfehler ist dann sehr schön zu sehen. Sehr "lustig": Bei entsprechender Wahl von Parametern (wieviel zurück wenn zu
    nah und in welchem Winkel usw.) findet der RP "Lieblingsplätze".
    mfg
    Achim

  6. #6
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Leute,

    bitte Texte sorgfältig lesen, bevor ihr antwortet; ich sprach von einem OPTISCHEN RADAR; kein Ultraschall !

    Somit gibt es auch kein Problem mit Echos, Laufzeiten, etc, da die Sharp-Sensoren im CW Mode arbeiten.

    Optisch hat also noch Keiner was gemacht ?!

    Grüße

    Volker

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Du meinst also etwas in der Art

    Lidar

    MfG Klebwax
    Strom fließt auch durch krumme Drähte !

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Sparkfun Lidar Lite

    https://www.sparkfun.com/products/retired/13680 (link ist schon älter)




    Geändert von HaWe (17.02.2016 um 09:05 Uhr)
    ·±≠≡≈³αγελΔΣΩ∞ Schachroboter:www.youtube.com/watch?v=Cv-yzuebC7E Rasenmäher-Robot:www.youtube.com/watch?v=z7mqnaU_9A8

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Sharp Sensoren haben auf laengere Abstanden ein sehr hohes rauschen und Fehlmessungen. Auch ist die "IR-spot" relatif klein (Schmalle offnungswinkel). Damit ist den Sensor am bestens geeignet für kleinere Entfernungen zu messen (Sharp 20-150 ist nutzbar von 20-80). Die altere Sharp Sensoren haben eine Meszeit von ca 40 ms, aber die neuere konnen schon 16 ms. Ein scanner habe ich mir schon gebasteld, und hat auch relatif gut functioniert. Sharp Sensoren können aber interferieren, dafur hat den obere Sensor ca 10° offset gegen den untere Sensor.
    Neue Sharp Sensoren : http://www.exp-tech.de/sensoren/entf...or-10-150cm-5v

  10. #10
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Hi - danke für den Beitrag und den Link zum Clip !

    Da kommen wir der Sache schon a bissl näher.

    Das mit dem Rauschen kann man verbessern, indem man der Empfängerlinse des Sharp einen kleinen IR-Bandpassfilter vorsetzt, sodass dieselbige nur noch das IR-Licht (850 +/-70 nm) und kein Fremdlicht mehr empfängt. Außerdem werde ich bei stufenweise rotierendem Sensor pro Winkelposition mindestens 10 Messungen mitteln; reduziert die Streuung der Entfernungsdaten weiterhin.

    Muss das aber erstmal aufbauen und dann sehen wir weiter.

    Viele Grüße


    Volker

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