Pitanje:
Signalna triangulacija
Ponkadoodle
2011-01-07 08:42:19 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Želim biti u mogućnosti odrediti mjesto objekta koji će se kretati pravokutnikom oko 15 "X 10"

Mjesto mora biti točno s približno 1/4 "i biti izmjereno najmanje 100 puta u sekundi.

Prva ideja koju sam imao za postizanje ovoga je da objekt preda impulsni signal svakih 10 ms i da prijemnik u svakom kutu bude ožičen na mikrokontroler i izmjeri razliku u vremenu između kada svaki prijemnik dobije signal za triangulaciju svog izvora.

Moja prva misao bila je koristiti IR prijemnike i odašiljače, ali ne bih imao pojma kako napraviti triangulaciju sa signalima koji se tako brzo kreću.

Dakle, moja druga misao je bila koristiti zvuk. Želio bih emitirati na frekvenciji iznad opsega ljudskog sluha. I čini mi se da je veći herc = veća točnost. Brzina zvuka je oko 13.400 inča u sekundi. Dakle, to znači da bih dobio rezoluciju od 1/4 ", trebao bih 56 kHz ili više.

Prvo, nikada se nisam bavio zvukovima abov e raspon ljudskog sluha. To će vjerojatno trajati otprilike sat vremena i možda će biti udaljeno samo nekoliko metara od ušiju. Sve dok koristim malu snagu, postoji li način na koji bi ovo moglo predstavljati opasnost?

Drugo, kakvi su zvučnici sposobni prenijeti 56kHz? I slično tome, kakvi bi mikrofoni mogli podizati 56 kHz?

Također bi bile zahvalne i druge metode triangulacije.

Za zvučnike sam često čuo izraz "ultrazvučne kapsule" koji se odnosi na zvučnike koji emitiraju zvuk iznad zvučnog opsega.
@AndrejaKo: ili `ultrazvučni odašiljač / prijamnik`
"izmjerite razliku u vremenu između vremena kada svaki prijamnik dobije signal za triangulaciju svog izvora" To bi bila multilateracija, a ne triangulacija. :) http://en.wikipedia.org/wiki/Multilateration
@endolith: Ok. Dakle, postoji li opći pojam koji obuhvaća sve metode preciznog podrijetla signala?
Ne znam. Geolokacija?
"Popravljanje položaja" ili "popravljanje". Vaš je slučaj obrnut od tipičnijeg navigacijskog problema, od popravljanja vlastitog položaja pozivanjem na nekoliko znanja - odašiljača, orijentira ili GPS satelita. Ali matematika djeluje u oba smjera.
četiri odgovori:
BarsMonster
2011-01-07 09:35:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

O RF-u:

Ideja je emitirati recimo signal od 100 MHz i izmjeriti fazni pomak između primljenih signala u različitim točkama. Tada ćete moći izračunati lokaciju.

Izravno mjerenje vremenske razlike može biti nezgodno, jer će vam trebati 0,1 ns ili bolja preciznost (1ns = 30 cm u zraku).


Piezo-emiteri su vrlo sposobni ući u raspon zvuka ispod Mhz. Gotovo bilo koji mikrofon (vjerojatno osim ugljena) može primiti zvuk od 50-100Khz uz odgovarajuće pojačanje. Sigurnost obično nije problem sve dok ste u dometu ispod 1 W i sumnjam da bi vam trebalo više od 0,01 :-)


RF način je puno teži za implementirati, ali vjerujem pouzdaniji .

Hvala na savjetu za fazni pomak. Zapravo sam išao s kvadratnim audio valom radi jednostavnosti, ali mogao bih dobiti puno veću rezoluciju s nižim frekvencijama koje bi tipični mikrofoni mogli primiti ako upotrijebim različite oblike valova i umjesto toga izmjerim fazni pomak!
Žao nam je, ali možete koristiti samo sinusni val. Ostali valni oblici imaju neograničeni spektar, a to znači da ćete uvijek emitirati smeće koje je nekako neligalno. Također, nikada nećete dobiti isti valni oblik koji emitirate.
@BarsMonster: Ako nikada ne primim isti valni oblik kao što emitiram, kako mogu izračunati fazni pomak? (Oprostite na nedostatku znanja iz ovog područja ...)
@BarsMonster - Što je mikrofon za ugljen?
http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_microphone
@wallacoloo Zato vam treba sinusni val) Bit će isto.
@BarsMonster Za svaki ciklus sinusnog vala postoje 2 x mjesta (vrijeme) koja dijele istu visinu. Je li moguće napraviti triangulaciju s sinusnim valovima samo uzorkovanjem u jednom trenutku? Ili ću morati uzeti više uzoraka?
Pa, radije odaberite frekvenciju tako da ste tek u prvom tromjesečju. Ali, upravo sam dobio još bolju ideju: U tako malom opsegu možete samo izmjeriti amplitudu otkrivenog (tj. Diode + kondenzatora) signala s preciznim niskofrekventnim ADC-om. Ovo će biti mnogo lakše i preciznije.
@BarsMonster: Koliko ću smetnji vjerojatno dobiti na frekvencijama od 100-200 MHz, ili se uopće moram brinuti zbog toga?
Ne biste trebali dobiti puno. S takvim bliskim odašiljačima i prijamnicima vaš će signal biti 1000 puta jači.
Crispy
2011-01-26 06:09:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Bez više detalja o vašoj aplikaciji, evo nekoliko uboda u problem:

1) neka se vaš objekt preseli na digitalni papir. Ima uzorak točaka takav da vrlo jednostavna kamera može odrediti položaj procjenom malog broja točkica. To koriste neki uređaji za unos olovke.

2) Ako je površina po kojoj objekt putuje glatka, možete upotrijebiti miš pričvršćen za objekt. Tumačenjem ažuriranja pomoću miša donijet ćete promjene u položaju, ali također će vam trebati referentna točka.

3) Postavite nepokretnu kameru iznad vašeg objekta i ciljni uzorak ili svjetlo na objekt u pokretu. Uz dovoljnu razlučivost i jednostavnu obradu slike možete odrediti mjesto.

4) Jedna shema koja koristi ultrazvučne pretvarače imala bi odašiljač na pokretnom objektu i najmanje 3 stacionarna prijamnika. Odašiljač šalje periodične impulse, a vi računate mjesto triangulacijom koristeći razlike u vremenu dolaska između parova prijemnika i poznatih položaja prijemnika.

5) Ako ste željeli znatno veću rezoluciju uz značajne troškove, postoje laserski interferometrijski sustavi koji se obično koriste za kalibraciju CNC opreme. Evo jednog primjera koji sam pronašao.

Išao sam s # 4. Trenutno čekam da mi stignu materijali :-) Moj projekt je zapravo stvaranje promjenjivog sustava za unos temeljenog na olovci. Želim ga moći koristiti na stolu ili pričvrstiti na LCD bilo koje (razumne) veličine, a da ne moram raditi nikakve veće preinake.
Toby Jaffey
2011-01-07 15:44:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Vizija bi mogla biti bolje rješenje. Svoj objekt mogli biste pratiti kamerama.

Pogledajte OpenCV.

Ili još bolje, upotrijebite Kinect za praćenje objekta.
Jedna stvar oko koje biste se trebali brinuti: opencv uzima puno procesorske snage i trebate dvije kamere za percepciju dubine
user3071
2011-02-18 13:55:14 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Upravo sam vidio članak o pisaču Qualcomma koji se koristio za pisanje na Android telefonu. Olovka emitira ultrazvučni puls, a zatim softver na telefonu može pronaći olovku. Evo veze;

http://seat12f.blogspot.com/2011/02/finger-input-just-cant-keep-good-stylus.html

Sjećam se i da sam prije nekoliko godina čitao o digitalizaciji olovke koja je ultrazvukom locirala olovku. Mali je prijamnik bio povezan USB-om, a imao je čak i memoriju kako biste uređaj mogli pričvrstiti na bilo koju bilježnicu kako biste snimili svoje pisanje za kasniji unos u računalo. Međutim, upravo sam pogledao neke prodavaonice uredskog materijala i čini se da ih više nema.



Ova pitanja su automatski prevedena s engleskog jezika.Izvorni sadržaj dostupan je na stackexchange-u, što zahvaljujemo na cc by-sa 2.0 licenci pod kojom se distribuira.
Loading...