Hallo Zusammen, habe eine Welle (4mm Durchmesser), diese dreht sich um ca. 70-120°. Diese Drehbewegung möchte ich gern optisch (berührungslos) erfassen. Hat da jemand ne Idee, ob dies überhaupt möglich ist. Danke schon mal!
mat schrieb: > per Kamera? Ich denke, das ist zu aufwendig, hab wenig Plan von digitaler Bildverarbeitung. Würde es am liebsten über einen Sensor realisieren.
z.b. * schwarz-weiß-aufkleber auf welle + reflexlichtschranke * welle magnetisieren + analoger hallsensor * blech an welle + kapazitiver sensor
Die Welle ist aus unbehandeltem Stahl. An der Welle lassen sich (bzw. sollen) keinerlei Erweiterungen oder Markierungen angebracht werden. Entfernung Sensor-Welle: ca. 5cm
Maussensor, ggf. mit entsprechend angepasster Optik ? Hatte im Web mal einen Artikel gelesen, im dem jemand den Brennpunkt eines solchen Sensors auf eine Entfernung von einigen cm verändert hatte, erinnere den exakten Link aber nicht mehr.
Martin Schröer schrieb: > Maussensor, ggf. mit entsprechend angepasster Optik ? > Hatte im Web mal einen Artikel gelesen, im dem jemand den > Brennpunkt eines solchen Sensors auf eine Entfernung von einigen cm > verändert hatte, erinnere den exakten Link aber nicht mehr. Habe ich mir auch schon überlegt, das das gehen müsste. Aber, wenn das wirklich funktionieren würde, dann gäbe es dies System doch auch bestimmt als fertigen Sensor zu kaufen?
Paul Dreiling schrieb: > Aber, wenn das wirklich funktionieren würde, dann gäbe es dies System > doch auch bestimmt als fertigen Sensor zu kaufen? Das muss Nichts bedeuten. So gesehen dürfte es ja keine Neuerungen mehr geben, "weil es das ja dann schon geben müsste." Genau genommen ist ein opt. Maussensor eine Kamera mit eingebautem DSP, der durch Vergleich von aufeinander folgenden Einzelbildern (ca. 20 x 20 Pixel, mehrere hundert fps) den Bewegungsvektor ermittelt und dann als Maus-Telegramm kodiert. Das Prinzip nenn man auch "Odometer". Da die Funktion auf dem Vergleich von Abbildern der Oberfläche beruht, solltest du zunächst mal prüfen, ob deine Welle auch optisch "rauh" genug ist, z.B. durch testweises "Abtasten" mit einer am PC/Laptop angeschlossenen optischen Maus. Die nächste Steigerung wäre eine sog. "Lasermaus", die statt einer LED eben einen Laser verwendet und gerne von Gamern benutzt wird. Durch die bessere Bündelung ist die weniger entfernungsabhängig und wegen der Speckles (Interferenzflecken) auch bei glatten Oberflächen deutlich sensiber. Dann wären da noch Genauigkeit und Geschwindigkeit. Gerade Gamer-Mäuse sind da um Einiges besser als billige Office-Mäuse, aber auch nicht allmächtig. So annähernd mit den menschlichen Bewegungsmöglichkeiten sollten die zu erfassenden Bedingungen schon übereinstimmen - dafür sind sie schliesslich gemacht.
>Die Welle ist aus unbehandeltem Stahl. >An der Welle lassen sich (bzw. sollen) keinerlei Erweiterungen oder >Markierungen angebracht werden. Welle quer zur Drehrichtung magnetisieren und das Feld mit Hall-Sensor überwachen. >Entfernung Sensor-Welle: ca. 5cm Das wird dann aber schwierig.
Bei 4 mm Wellendurchmesser und 5 cm Abstand ohne Veränderung / Zusatz an der Welle : Vergiss es - sach ich mal so...
Paul Dreiling schrieb: > Habe ich mir auch schon überlegt, das das gehen müsste. http://www.di-soric.de/de/Bewegungssensoren-19983,1342.html?pdb_kategorie=1511
Paul Dreiling schrieb: > Aber, wenn das wirklich funktionieren würde, dann gäbe es dies System > doch auch bestimmt als fertigen Sensor zu kaufen? Gibt es. Unter berührungslose Wegmessung findest du den Hersteller deiner Wahl. Wenn du einen Sensor unter 1000 Euro findest der auch was taugt, lass es mich wissen. Ansonsten halte ich das ganze für wenig realistisch. Eine homogene Welle an der auch nichts angebracht werden kann, die sich nur 70° dreht und 50mm Distanz zum Sensor geht sicher irgendwie (z.b. das Gefüge röntgen und über eine 3D Assoziationssoftware die Lage im Raum korrelieren) . Nur eben nicht mit wenig Aufwand.
Habe einen interesanten Artikel über die Ansteuerung der Auswerteelektronik der Maus entdeckt: http://www.rn-wissen.de/index.php/Maussensor Die Herausforderung währe jedoch, die Kamera auf die Achse zu fokusieren. Hier habe ich jedoch keinerlei erfahrung!;-( 1. Wie komme ich an eine geeignete Linse? 2. Wie richte ich die Linse am Besten aus?
die 5cm Abstand und die Tatsache, dass du keine Markierungen an der Welle anbringen kannst / willst stellen meiner Meinung nach das Hauptproblem dar. Ohne diese Einschränkungen ist das ganz erheblich einfacher zu lösen... Zur Linse für den Maussensor: Welche Brennweite du benötigst hängt von der größe des Maussensors, dem Abbildungsmaßstab, dem Wellendurchmesser und dem Abstand zwischen Welle und Sensor etc. ab. Das Stichwort hier ist "Linsengleichung". Aber die normalen Mäuse brauchen auch noch eine Linse zur Fokussierung der LED. Bei Läsermäusen ist das evtl. nicht nötig.
> Die Herausforderung währe jedoch, die Kamera auf die Achse zu > fokusieren. > Hier habe ich jedoch keinerlei erfahrung!;-( Sorry aber wenn das schon eine Herausforderung für dich ist solltest du vieleicht besser mit Lego spielen. 8. Klasse Physik
Uwe schrieb: >> Die Herausforderung währe jedoch, die Kamera auf die Achse zu >> fokusieren. > >> Hier habe ich jedoch keinerlei erfahrung!;-( > > Sorry aber wenn das schon eine Herausforderung für dich ist solltest du > vieleicht besser mit Lego spielen. > > 8. Klasse Physik Thema verfehlt, 6 setzen. Es ging nicht um die graue Theorie sondern um die praktische Umsetzung. ts ts ts
Paul Dreiling schrieb: > Woher bekomme ich solche kleinen Linsen? Du scheinst wirklich absolut überfordert zu sein. Die größe der Linse ist nahezu unerheblich! Auch scheinst Du meinem Link (siehe oben) absolut ignoriert zu haben, denn sonst hättest Du bemerkt, dass mit den dort beschriebenen Komponenten Deine Aufgabe zu 100% lösbar wäre.
Hullahupp schrieb: > [...]Auch scheinst Du meinem Link (siehe oben) absolut ignoriert zu haben,[...] Nein habe ich nicht. Sie Sensoren auf der Seite haben einen Arbeitsbereich von 3cm, dies ist mir eigentlich zu nah am Objekt. Muss ich mal drüber hirnen, ob ich so nah an die Achse rankomme. Hast Du zufällig Ahnung was so ein Sensor (z.B. OBS 60) kostet?
Paul Dreiling schrieb: > Habe einen interesanten Artikel über die Ansteuerung der > Auswerteelektronik der Maus entdeckt: > > http://www.rn-wissen.de/index.php/Maussensor Dann weißt du jetzt ja auch das dieses Verfahren auf Mustererkennung beruht. Auch ist es eine Relativmessung die zudem mehr oder weniger kräftige optische Strukturen erfordert. Auf der Stahlachse gibt es aber vermutlich keine Muster die zu erkennen wären. Diese sind, je nach Bearbeitung und Rauigkeit erst im submicrosowieso Bereich den deine Apparatur nicht auflösen kann. Das ganze muss auch noch im dunklen erfolgen, da empfindlich gegen Fremdlicht. Auch hast du keinen Nullpunkt, beim einschalten weißt du also nicht wo die Achse steht. > > Die Herausforderung währe jedoch, die Kamera auf die Achse zu > fokusieren. Das ist das geringste aller Probleme.
Frank Esselbach schrieb: > Die nächste Steigerung wäre eine sog. "Lasermaus", die statt einer LED > eben einen Laser verwendet und gerne von Gamern benutzt wird. Durch die > bessere Bündelung ist die weniger entfernungsabhängig Warum? Die Entfernungsabhängigkeit entsteht doch durch die Optik der Kamera und nicht durch schlechte Bündelung des LED-Lichts. Außerdem ist die starke Entfernungsabhängigkeit bei Mäusen ja gewollt, denn schließlich soll man ja bei leicht angehobener Maus diese bewegen können, ohne daß der Mauszeiger folgt. Daher wird jede Maus im Serienzustand diese hohe Enfernungsabhängigkeit haben.
Maussensoren sind denkbar ungeeignet für absolute Bewegungsmessungen! Schon mal nen Zeiger gesehen, der sich wie von Geisterhand bewegt hat? Mach mal mit 2 Büchern einen Anschlag für die Maus, dann fahre ohne abzusetzen dreimal im Kreis und dann zum Anschlag zurück. Ist der Zeiger wieder auf der gleichen Stelle? Die Maus funktioniert nur, weil der Mensch der Positionsregler ist...
M. B. schrieb: > Mach mal mit 2 Büchern einen Anschlag für die Maus, dann fahre ohne > abzusetzen dreimal im Kreis und dann zum Anschlag zurück. Ist der Zeiger > wieder auf der gleichen Stelle? Wenn man im Betriebssystem die Mausbeschleunigung an hat, auf jeden Fall nicht.
Lässt sich aber sehr leicht testen. Halte doch einfach mal eine optisch abgetastete Maus dicht an die fragliche Welle... Ansonsten zu der Frage nach dem "fertigen Modul" - ich hatte mich unlängst daran gemacht, eine optische Maus (OEM Logitech) zu "recyclen" (integrierter Chip raus, AVR rein). Selbst ohne nennenswerte Vorkenntnisse in dem Gebiet war das Auslesen des Sensors kein Problem. [Konkret handelte es sich bei dem Sensor um einen Avago ADNS-5020 und bei der Maus um eine Logitech RX 250 (für deutlich unter 10Eu zu bekommen)]
Martin Schröer schrieb: > Lässt sich aber sehr leicht testen. > Halte doch einfach mal eine optisch abgetastete Maus dicht an die > fragliche Welle... Er will aber ne 4mm Welle in 50mm Entfernung abtasten. Die Optik die das dem armen Maussensor darbietet wird wohl einiges kosten. Versuch macht kluch, also hab ich mal gemessen. So'n handelsüblicher Markenbleistift (Faber Castell HB Holz grün lackiert) hat an der flachen Stelle 7mm Durchmesser. Ergo isses mehr als halbe Bleistiftdicke die Paul da messen will. Der Weg der absolut gemessen werden muss beträgt satte 2,5mm (d*pi/360°x70°). Sportlich würde ich mal sagen. Das einzige was mir da auf der Billigschiene einfällt ist ein Laserpointer mit dem (über ein CCD z.b) die Unwucht gemessen wird.
Nun die Achse ist ja rund und deshalb muß man noch die Tiefenschärfe der geforderten Optik beachten. Da denke ich geht nur Laser. Alles schwachsinn ohne änderungen an der Achse vorzunehmen und ein anderes Prinzip zu benutzen.
Warum nicht magnetisch? Ein kleiner Magnet auf der Achse und ein einfaches Encoder-IC liefert Dir die absolute position auf verscheidenen Arten. Am einfachsten z.B. als Sägezahn um mit dem Mikro die Position als Analogwert zu erfassen. Schau Dir mal den iC-MP an, oder auch den iC-MA, bzw. iC-MH ( http://www.ichaus.biz/keyword/Magnetic%20Encoder%20iCs ). Es hat auch einige Applikationen in Deutsch ( http://www.ichaus.biz/an_magnetic ).
Horst H. schrieb: > Warum nicht magnetisch? darum Paul Dreiling schrieb: > Diese Drehbewegung möchte ich gern optisch (berührungslos) erfassen. Neben der Tatsache das sowas total langweilig ist kannst du ihm auch vorschlagen die Welle einfach wegzulassen ;-).
@TO wieviel darf es denn kosten, für ~20k hardware gibts da was ;)
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