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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Entfernungsmessung zu einer Hand


Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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Ich habe folgendes Problem:
Mein einfacher Roboterarm soll die Entfernung zu einer menschlichen
Hand erkennen, und zwar ziemlich genau. Das Ziel ist, dass er die Hand
schuettelt.
Bevor hier jemand was von zu schwierig sagt: Der Arm funktioniert
bereits hervorragend (AVR128 steuert 5 Digitalservos), ich muss nur die
Entfernung genau kennen. Mein Bisheriges Szstem funktioniert mit einem
Sharp (Nummer faellt mir grad nicht ein) mit einem Messbereich von
3-30cm.
Leider ist dieser aber bei organischen Teilen noch ungenauer als
normal.
Hat jemand Alternativvorschlaege? Auf Kameras wuerde ich aber eher
verzichten (zu aufwaendig)

Autor: Benedikt (Gast)
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Ultraschall, ist auf einige mm genau und lässt sich ohne größeren
Aufwand im Bereich bis einige Meter machen.

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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Wie reagiert US auf Menschen?
Welches Modul koennte ich fuer Kurzstrecken verwenden?
Das Grundproblem ist aber, dass US einen weiten Messbereich hat. Es ist
also nicht leicht festzustellen ob die Hand genau in der Mitte ist...

Autor: Benedikt (Gast)
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Ich habe mal so einen billigen Ultraschall Abstandswarner Bausatz
zerlegt und eine eigene Schaltung draus gebaut.
Ein CMOS Hex Schmitttrigger dient als Oszillator und Treiber und steurt
den Sender an. Direkt daneben (oder mit einer Platte akustisch isoliert)
daneben der Empfänger. Ein einfacher Operationsverstärker als
Empfangsverstärker und Digitalwandler.
Der Sender wird von einem uC eingeschaltet, und dieser misst die Zeit
bis der Empfänger reagiert.
Ohne größere Abstimmungen (war nur ein Test) hatte ich bereits eine
Entfernungsmessung 5cm bis etwa 1m mit Auflösung besser 1cm.
Erfassungsbereich etwa +/-45°. Wenn man nah am Sensor ist auch weiter.

Autor: Frank Linde (Gast)
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Hallo Lukas,

fertige US-Module gibt es z.B. mit der Bezeichnung SRF04 oder SRF08.
Aber ich fürchte, eine menschliche Hand ist nicht gerade das
Paradebeispiel für einen optimalen US-Reflektor. Ob das wirklich besser
klappt, als die IR-Sensoren von Sharp?

Besser wären vermutlich Laser-Distanzsensoren nach dem
Triangulationsprinzip, aber die gehen ziemlich ins Geld.

Erzähl doch mal, wie der Annäherungsvorgang genau funktionieren soll,
denn da sehe ich das größte Problem - egal mit welchem Sensor. Wie
stellst Du sicher, dass die Hand im Erfassungsbereich des Sensors ist
und dass der Sensor einen konkreten Referenzpunkt an der Hand anpeilt?

Ansonsten kommt bei so komplexen Erfassungsaufgaben natürlich auch eine
Kamera mit Bildauswertung infrage, aber da wird dann der Softwareaufwand
schon recht heftig...

Gruß, Frank

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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Ok. Also Kamera... Eine 2D Positionsbestimmung mit einer Webcam habe ich
schon einmal realisiert. Kann ich also wiederverwenden...
Die 3D Entfernungsbestimmung ist da schon schwieriger...
Prinzipiel muesste ich eigendlich nur mit der Kamera die Hand suchen
und mich dann auf der anderen Ebene daraufzubewegen. Dazu benoetige ich
noch eine genaue Entfernungsbestimmung zur Hand...

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