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Thema: Navigation mittels Triangulation

  1. #71
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von HeXPloreR
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    upps...den jeffrey hab ich ja noch garnicht gesehen...hast dich ja dazwischen geschummelt was hehe...das ist echt ein guter tipp, vielen dank dafür. Habe mich letzte woche schon mal nach Laserpiontern umgesehen mit denen ich arbeiten wollte, gibt da schon was brauchbares um etwas zu basteln.
    In der skizze vom Link steht die Reflextionsfläche ziemlich senkrecht zum Laser, auch wenn sie das Licht diffudiert. Aber die erste Version dort macht es deutlich das der Empfänger nicht zu weit von der Quelle entfernt sein sollte um noch brauchbare Messwerte zu erhalten. Aber habe ich das da richtig gelesen, auf die Laserdiode wird eine Frequenz aufmoduliert durch diesen chip den er verbaut hat, um Störlicht zu elemenieren?. Und was wird denn da als Bake benutzt "catadioptric reflectors"??

    Ich hoffe mal das es mit der Spiegelprismenversion schon klappen kann das Problem geringer Unebenheiten zu lösen. Mir reicht es aber schon wenn es überhaupt funktioniert.
    Zum waagerecht stehen ist ein Gyroskop eingeplant, es gibt da einen direkt für mein system...kostet halt nur richtig was ... zusätzlich die Baken so hoch ziehen das immer getroffen wird...sage mal der Reflektorteil so ca 10cm lang.
    Durch die Bauart sollte der Einfallwinkel gleich dem Reflektionswinkel sein. Der parallele Abstand des Sendestrahls und des Reflektionstrahls der dadurch entsteht kommt dabei etwas auf die Grösse der Prismen an, sowie die Stelle auf dem Spiegel. Eine Abänderung der 90° Prismen auf z.B. 88° würde verursachen das die Strahlen sich kreuzen /bzw nicht mehr parallel laufen, was nur bei sehr großen Entfernungen dann zu einem wirklichen Problem werden könnte. Bei Messngen die innerhalb der "Brennweite" stattfinden sollen könnte das vorteilhaft sein.

    Also ganz genau gesagt, möchte ich auch zur Entfernungsmessung triangulieren, weshalb ich immer wieder von der Laufzeitmessung wegkomme...dazu muß die Laserreflektion sicher von dem Empfänger erkannt werden, dann wird die Drehbewegung angehalten und die Winkel ausgewertet.


    mfg

    EDIT : *mal Lupe rausgeholt ...und ganz genau hingeguckt hab* ....weißes Reflektorband??!!! ..sowas habe ich hier noch in rot liegen!! ..das reicht schon als Bake aus...ich bin echt beeindruckt!!!! respekt an den Erbauer =D>
    "Es ist schwierig, jemanden dazu zu bringen, etwas zu verstehen, wenn er sein Gehalt dafür bekommt, dass er es nicht versteht" [Upton Sinclair] gez-boykott

  2. #72
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von i_make_it
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    Es muß schon weißes Reflektorband sein oder Dein rotes Band hat genau die Farbe die der Wellenlänge des Lasers entspricht.
    Denn Die Farbe eines Objektes entsteht dadurch das alle anderen Wellenlängen absorbiert werden.
    Also sollte dein Band z.B.: 650nm haben, dein Laser aber 670nm, dann siehst du gar nichts. Weil dein Laserstrahl einfach absorbiert wird.

    Die Reflektorbänder streuen meistens bis zu 40% und Absorbieren auch noch ein bischen was.
    Ein Prismenreflektor schluckt ca. 18% wenn jeder Spiegel 9% schluckt (Moderner Silberspiegel). Spezielle Laserspiegel aus monkristallinem Kupfer mit Gold oder Molibdän Beschichtung liegen be ca. 2% kosten aber gut 200€ und mehr pro Stück.

  3. #73
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von HeXPloreR
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    hi,

    naja ich dachte mir das schon, wollte nur damit feststellen das ich überhaupt nicht auf die idee kam...grade weil ich ja direkt eines auf dem tisch liegen habe, eben nur rot...voll blind bin.
    Ich denke das es mit der Spiegelvariante dann deutlich besser funktioniert, ich schaue mir das mal genauer an mit den Berechnungen und Umsetzung.
    Also 200 Euronen hab ich für high-tech spiegel grade nicht so eingeplant

    Trotzdem schaue ich mal beim Kfz-Kennzeichenhändler meines vertrauens rein, vielleicht hat der ja was schönes reflektierendes rum liegen, bevor ich reflektoren kaufe. Ob diese dinger aus plastik auch gehen, wenn man die Prismen nach aussen macht?. Das wird zu testen sein.


    mfg
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  4. #74
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von i_make_it
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    Du kannst ja für erste tests mit einem Reflektor z.B.: von conrad beginnen.
    Artikel-Nr.: 185574 - 62
    10,21 EUR
    (B x H x T) 70 x 51 x 7 mm

    Zum Testen benötigst Du ja erst mal nur 2 Stück da du den Testaufbau so gestalten kannst, das die Reflektorseite immer zum Sensor zeigt.

  5. #75
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    Hi,

    ich weiß, der Beitrag hat schon ein paar Jährchen auf dem Buckel, aber ich möchte gerne anderen Suchenden meine Lösung vorstellen....

    Ich bin noch ganz frisch dabei und habe mich als Autodidakt durch die Beiträge gewühlt und nach Lösungen gesucht.
    Der Ansatz des Rückwärtsschnitts hat mir dabei sehr geholfen, mein aktuelles Projekt etwas voran zu bringen.

    Mit meinem ersten Beitrag hier möchte ich anderen Suchenden evtl. helfen.

    Leider haben mir die Zeichnungen hier nur bedingt weitergeholfen, da ich für ein Programm nun mal den Rechenweg benötige. Diesen konnte ich mir auch nicht selbst daraus ableiten, dafür liegt mein Mathematikunterricht wohl schon zu lange zurück...

    Hier ein paar Tipps/Links zum Thema, die mir sehr geholfen haben. Und anschließend ein kleines C-Programm mit dem Lösungsweg.


    http://www.geogebra.org/webstart/geogebra.html Java-Tool für Geometrie
    http://www.3eck.org/triangle/de/calculator_advanced.php online Dreiecksberechnung
    http://diegeodaeten.de/rueckwaertsschnitt.html Über das Thema Rückwärtsschnitt
    http://www.ottmarlabonde.de/L1/VermKunde/ruwesn2.html Rückwärtsschnitt im Detail
    Vermessungskunde, Teil 2 von Volker Matthews bei google-books

    und letztendlich die Seite, die mir die Lösung verständlich(im Quelltext) erklärt hat:
    http://mesamike.org/geocache/GC1B0Q9/tienstra/ ein schlanker Javascript Rückwärtsschnitt-rechner.

    Mit dessen Hilfe habe ich dann folgendes kleines C-Programm geschrieben/portiert.
    Die Positionsdaten der Baken werden nicht abgefragt, sondern müssen im oberen Abschnitt eingetragen werden.
    Winkel alpha ist der Winkel BC und Winkel gamma ist der Winkel AB.

    Code:
    #include <stdio.h>
    #include <math.h>
    
    
    void calculate(float ANG_ALPHA, float ANG_GAMMA, float* position)
    {
        float AX,BX,CX,AY,BY,CY,ANG_BETA,AB,AC,BC,ANG_A,ANG_B,ANG_C,COT_A,COT_B,COT_C,COT_ALPHA,COT_BETA,COT_GAMMA,KA,KB,KC,K,E,N;
    
       // Positionsdaten der BAKEN müssen hier festgelegt werden//
       AX=2.9;//a.x
       AY=4.18;//a.y
    
       BX=7.1;//b.x
       BY=4.58;//b.y
    
       CX=5.28;//c.x
       CY=0.56;//c.y
       ////////////////////////////////////////////////////////////////////
    
       ANG_ALPHA=ANG_ALPHA * M_PI / 180;
       ANG_GAMMA=ANG_GAMMA * M_PI / 180;
       ANG_BETA=2*M_PI - ANG_ALPHA - ANG_GAMMA;
    
       AB = sqrt( pow((AX-BX),2) + pow((AY-BY),2) );
       AC = sqrt( pow((AX-CX),2) + pow((AY-CY),2) );
       BC = sqrt( pow((BX-CX),2) + pow((BY-CY),2) );
    
       ANG_A = acos( (pow(AB, 2) + pow(AC,2) - pow(BC,2))/(2*AB*AC) );
       ANG_B = acos( (pow(AB, 2) + pow(BC,2) - pow(AC,2))/(2*AB*BC) );
       ANG_C = acos( (pow(AC, 2) + pow(BC,2) - pow(AB,2))/(2*AC*BC) );
    
       COT_A = 1/tan(ANG_A);
       COT_B = 1/tan(ANG_B);
       COT_C = 1/tan(ANG_C);
       COT_ALPHA = 1/tan(ANG_ALPHA);
       COT_BETA = 1/tan(ANG_BETA);
       COT_GAMMA = 1/tan(ANG_GAMMA);
    
       KA = 1/(COT_A - COT_ALPHA);
       KB = 1/(COT_B - COT_BETA);
       KC = 1/(COT_C - COT_GAMMA);
       K  = KA + KB + KC;
    
       E = (KA*AX + KB*BX + KC*CX)/K;
       N = (KA*AY + KB*BY + KC*CY)/K;
       position[0]= E;
       position[1]= N;
    }
    
    
    int main()
    {
        printf("Bitte Winkel alpha (Winkel BC) eingeben:\n");
        float alpha;
        scanf("%f",&alpha);
        printf("Bitte Winkel gamma (Winkel AB) eingeben:\n");
        float gamma;
        scanf("%f",&gamma);
        float position[1];
        calculate(alpha, gamma, position);
        printf("x: %f\n",position[0]);
        printf("y: %f\n",position[1]);
        system("PAUSE");
    }
    Vielleicht hilf das jemanden, würde mich freuen!


    Grüße

    Tobi

  6. #76
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    Danke Tobi!
    Vielleicht hilft jemanden noch folgende Überlegung:
    Ich möchte keine Baken im Haus, da das die Innenarchitektin nicht mag. Im Garten naja.
    Daher habe ich mich auf die Suche nach NIR-Absorbern bzw. NIR-Pigmenten gemacht.
    Es gibt wirklich was, wird als Wärmeschutz für Autoglas von BASF angeboten, hoffe ich. Mal sehen.
    Die Idee ist, dass ich die Baken mit Pinsel (oder für die Profis mit einem Wand-Tintenstrahler) auftrage.
    Jede morst durch Strichbreite und Abstand zwischen Strichen ihre ID.
    Das Pigment, das ich fand, ist von der Uni Mainz für BASF entwickelt worden, es ist ein 4-fach Naphtalin-Molekül und das Molekül heist Quaterrylen.
    Ein andere Hersteller ist LuminoChem, NuNIR5. Vielleicht gibt es jemand, der mal irgendwoher ein paar ml ergattert. Bitte Quelle melden

    Die Idee ist schon, einen Detektor zu bauen, der mit moduliertem Lichtstrahl die Wand abtastet. Passiv geht es auch, man sollte dann vielleicht vergleichen, welchen Helligkeitswert der Sensor sowohl im IR wie auch im Sichtbaren (z.B. bei blau) liefert. Durch das hoffentlich ungewöhnliche Verhältnis der gepinselten Stellen sollte sich ein ausreichender Kontrast ergeben.

    Ich habe schon so einen Sharp Detektor mit einegebauter modulierter Ansteuerung einer LED oder eines Laserpointers da, und werde demnächst mein Glück versuchen.
    Leider habe ich als "unsichtbare" Pigmente bisher nur UV-Lumineszenz-Pigmente bekommen können, und die verändern natürlich den optischen Eindruck einer Fläche schon, so dass ich nicht sicher bin, ob ich es damit überhaupt probieren will.

    Hat jemand schon mal farbneutrale Mikroprismen in Klarlack zum Aufpinseln gefunden?
    Das würde als Reflektor nur selten auffallen (etwa, wenn jemand mit dem direkten Blitz Fotos machte

    Ein selbstnivellierenden Laser gabs mal bei *ldi, gibt es bestimmt günstig überall sonst.
    Da muss man aber Pause machen für, bei Gewackel tut der nicht.
    Würde das jemandem helfen, der nicht sicher ist, wie schepps sein Bot steht?

    Ich finde, dass man schön in Bodennähe messen sollte und auch mal ein bisschen mitteln über 2-3 Messungen, dazwischen mit Odometrie überbrücken. Vielleicht gibt es demnächst (aus Schrott-Handies billigere 5DOF-Beschleunigungssensoren, die so präzise sind, dass sie mich zwischen zwei Baken-Peilungen die erlittenden Bewegung zum zurückgelegten Weg aufintegrieren (i.e. summieren) lassen.
    Maximale Erfolge!

    Andis.

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