Hi,

ich wollte mal eine Diskussion zu einer meiner Ideen starten.

Ein Hauptproblem in der Robotik ist die Messung von Distanzen relativ zum Roboter. Dafür gibt es bekanntlich ja die diversesten Sensoren.
Die Königsklasse sind neben Ultraschallsensoren, die Laserentfernungsmesser.

Leider sind Laserentfernungsmesser aber reichlich teuer und für "Bastler" fast unbezahlbar. Deswegen hab ich mir mal Gedanken gemacht wie ich dieses Problem umgehen kann.

Meine Überlegung ist die Folgende:

Um mit einem Laser eine Entfernung zu messen, gibt es 3 grundlegende Möglichkeiten.

1. Laufzeitmessung eines Impulses
2. Messung der Phasenverschiebung der Reflexion eines Modulierten Laserstrahls
3. Triangulation

1. -> Mit bezahlbaren Mitteln fast nicht realisierbar, da Hardware zu langsam
2. -> Siehe 1., modulation mit Frequenzen im Bereich von ca. 3-5Ghz für eine Auflösung im cm-Bereich.
3. -> Normalerweise wird hierbei der Winkel zwischen reflektiertem und gesendetem Laserstrahl mit einer PLD, CCD-Zeile o. Kamera gemessen.

Bei 3. möchte ich einhaken:

Eine CCD-Zeile ist schwer zu bekommen und aufwändig anzusteuern bzw. auszuwerten. Eine Kamera ist relativ teuer und ebenso aufwändig auszuwerten. Eine PLD (Position sensitive Device) hab ich noch nirgends gesehen.

Aber es gebe vielleicht noch eine Andere Möglichkeit. Und zwar wenn sich der zur Triangulation benötigte Winkel nicht erst durch die Reflektion ergibt, sondern direkt beim Senden bekannt ist.

Mein Aufbau würde folgendermassen Aussehen:

Bild hier  

Im Prinzip ist es eine Kombination aus Reflexlichtschranke und einem Laserprojektor.

Der Detektor (Phototransistor, -Diode, o. Ähnliches) sollte so abgeschirmt sein, daß er möglichst nur Reflexionen senkrecht zur Laser/Detektor-Achse wahrnimmt (Rörchen o. Ähnliches).
Zum Berechnen des Abstands Objekt<->Detektor, benötigt man nur den Winkel Alpha, also den Winkel des Laserstrahls zur Detektorachse.
Diesen kann man über die Drehzal des Motors und der Zeit zwischen zwei Reflexionen berechnen.
Die Funktion des Abstands entspricht dann einer Tangensfunktion; d.h. je näher das Objekt, desto geauer der Wert.

Ich hoffe dieser Roman war nicht zu lange, was haltet ihr davon? Wie schätzt ihr die Machbarkeit, Genauigkeit ein?
Vielleicht hat jemand schon die passenden Teile verfügbar, und kann ein paar Testmessungen durchführen.

Wäre doch klasse, wenn das Ganze funktionieren würde. Mit einem zusätzlichen Servo/Antrieb für die Y-Achse des Sensors könnte man so auch ein 3D-Bild der Umgebung aufnehmen.

Gruß,
Sonic