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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Lebewesen orten


Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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Hallo!
Ich suche nach einer Möglichkeit, mit einem Mikrocontroller ein
Lebewesen (Mensch, Haustier...) eindeutig von einem nichtlebenden
Objekt zu unterscheiden.
Hat jemand Erfahrungen mit Infrarotkameras / detektoren oder
ähnliches?
Gibt es eine andere Methode?
Danke!

Autor: leo9 (Gast)
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ad hoc fallen mir nur zwei Eigenschaften ein, die ein Lebewesen von
einem Gegenstand unterscheiden, Bewegung und Temperatur. Du must
"nur" die Umgebung mit einer Wärmebildkamera filmen und das Bild in
Echtzeit interpretieren. Alles bewegte zw. 30 und 40° ist ein Mensch,
unbewegt ist es möglicherweise ein abkühlender Herd. Ob sich ein
Kaltblüter (Reptilien & Co.) ausreichend von der Umgebungstemperatur
abhebt kann dir vielleicht ein Zoologe beantworten.

Ich glaube aber dass du mit einem uP zuwenig Rechenleistung hast, um
diese Berechnungen anzustellen.

grüss leo9

Autor: wuselmann (Gast)
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Schon mal überlegt einen handelsüblichen Bewegungsmelder einzusetzen?
Der meldet dann anstelle "Licht an!" "Lebewesen in der Nähe" ;)

Wie Du den an Deinen MController anbindest ist dann Deine Sache.


der wuselmann

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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Bewegungsmelder geht nicht, da sich der Roboter welcher Lebewesen
erkennen soll selbst bewegt!

Autor: Dingens (Gast)
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die "bewegungsmelder" in türen und hofbeleuchtung sind normalerweise
pyroelektrische sensoren und messen eine wärmestrahlungsänderung, sind
also auch in bewegung bedingt brauchbar. wenn wärmequelle gefunden
musst du ja bloss kurz anhalten und verifizieren

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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ok, klingt interessant!
Das mit dem anhalten funktioniert allerdings prinzipbedingt nicht da
siech die Roboter in ständiger Bewegung befinden müssen (Es handelt
sich um eine Jagdsimulation)

Autor: edi.edi (Gast)
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hi,

musst du auch unterscheiden ob weibchen oder maennchen ?

dafuer braucht selbst ein schneller AVR viel zeit

non si puo'

ed

Autor: Dingens (Gast)
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wie wärs mit dem allseits beliebten doppler-ultraschall? allerdings ist
richtungsortung schwierig/grob und querbewegung nur schwer erfassbar.
aber mit quarzstabilisierter sende-empfangs-einheit und rauscharmer
verstärkung könnten auch kleine bewegungen kleiner objekte feststellbar
sein. also definitiv die kopf/sensor-bewegung oder atmung des
jeweiligen gejagten objektes

Autor: Frank Linde (Gast)
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@leo9: Wärmebildkameras sind ausgesprochen teuer (ab ca. 10.000 €
aufwärts). Wenn das Budget es hergibt, kann man damit allerdings tolle
Sachen realisieren.

Gruß, Frank

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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Teuer darf die methode nicht sein, da ich mindestens 8 Robotereinheiten
bauen will.
wie funktioniert das mit Doppler-Ultraschall?
Kann man damit auch sehr kleine Bereiche eingrenzen? Ich müsste wissen
ob das Lebewesen GENAU vor dem Roboter steht.
@edi.edi: Nein, es genügt zu wissen ob ein Lebewesen im
erfassungsbereich liegt. Dies sollte allerdings sehr zuverläsig
erfolgen!

Autor: Dingens (Gast)
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doppler-ultraschall: gibt fertige module mit analogem ausgang, wenn du
bissl ahnung von analoger elektronik hast baustes aber besser selbst.
brauchst nurn ultraschallwandler (oder besser piezo hochtonhorn) den du
zum senden/empfangen benutzt, schickstn quarzstabilisiertn ultraschall
dauerton drauf, schickst das empfangene echo in'nen demodulator,
tiefpassfiltern, bissl zurechtverstärken und dann ab in den adc eingang
vom controller. der kann dann'ne FFT machen (bei den zu erwartenden
frequenzen dauert das net so dolle lang) und hat dann die aufgetretenen
geschwindigkeiten in wert (frequenz) und wichtung (intensität)
vorliegen.

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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Danke für die erklärung. Aber ich glaube, dass das nicht das richtige
für mich ist!
Beide Objekte (Lebewesen und Mensch) können nämlich in Bewegung sein
und im Raum befinden sich noch andere Roboter welche sich auch bewegen
und somit ebenfalls erkannt würden...
Ich suche eher etwas das auf die Körperstrahlung reagiert, und zwar auf
Entfernungen bis zu 10 Metern...

Autor: FranzK (Gast)
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Schau bei Melexis nach, die haben Module für kontaktlose
Temperaturmessung. Funktioniert mit der Messung IR-Abstrahlung glaube
ich. Es gibt verschiedene Varianten, mit digitaler oder PW-modulierter
Ausgabe der Messergebnis.
Der Preis sollte deutlich unter einer Wärmebildkamera liegen (ca 60-80
EUR wenn ich mich recht erinnere). Für automotive Anwendungen gibts das
ganze auf "Flexplatine". Melexis hat die Dinger für ihren
Roboterwettbewerb verschenkt. Dabei sollen warme Hindernisse von kalten
unterschieden werden (die warmen sollen umgeschubst werden die kalten
umfahren werden). Das klingt doch irgendwie so ähnlich, wie Deine
Problembeschreibung!


Gruß Franz

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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klingt interessant!
Hat jemand Erfahrung mit den Dingern?
Oder andere Ideen?

Autor: lektrikman1001 (Gast)
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wie wäre es mit thermometer die über die strahlung die temp. ermitteln?
auf eine drehscheibe montiert kannst rundrum "scannen".
haben so ein teil auf der arbeit damit kann man die temperatur so auf
6m grob messen.

Autor: edi.edi (Gast)
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hi,

in 10m abstand....da haben selbst schon die anfangs erwaehnten
bewegungsmelder echte schwierigkeiten.

Schlangen haben empfindliche zungen...bau sie nach und du bist KING

deine wuensche sind leider Utopie

sollen deine roboter naechstes jahr Osterhasen jagen?

ed

Autor: Fritz Ganter (Gast)
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Du kannst ja auch zuerst auf das Objekt schiessen und dann horchen ob es
"Aua" schreit :-)

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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Die Roboter sollen eine Jagdsimulation (Projekt) durchführen, d.h. sie
sollen Lebewesen verfolgen.
Ich hoffe immer noch, dass es eine Möglichkeit gibt...

Autor: Fausti (Gast)
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Die Idee vom lektrikman1001 ist doch prima - stellt sich nur noch die
Frage welcher Sensor geeignet ist. wenn du paralle zur Messrichtung des
Pyrosensors auch noch den Abstand misst weißt du auch noch die
Entfernung zum Objekt.

Christian

Autor: edi.edi (Gast)
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hi

jedes anscheinend 'dummes tier' ist 1000 mal schlauer als

ein silizium bereichertes blechgeruest namens roboter

nature is powerful

Autor: Fausti (Gast)
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Autor: Frank Linde (Gast)
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Es gibt immer Möglichkeiten, ist halt nur die Frage, wie Deine
Ressourcen und die Einsatzbedingungen aussehen. Jeder Sensor hat seine
Stärken und Schwächen. Einige Möglichkeiten wurden Dir schon aufgezeigt
und die Universallösung "Lebewesendetektor", gibt es (noch) nicht.
Wenn Du Dich im High-Tech-Bereich engagierst, wirst Du wohl oder übel
auch eigene Ideen entwickeln und ausprobieren müssen. Wir wissen viel
zu wenig über Deine Anforderungen, um konkretere Vorschläge machen zu
können.

Nur ein Beispiel: Bei mobilen Robotern und der zugehörigen Sensorik
dreht sich viel um Geschwindigkeit/Echtzeitverhalten. Ein billiger
IR-Temperaturfühler mit einer Ansprechzeit von (hier willkürlich
angenommenen) 500 ms Sekunden mag für die Aussage "schlafendes
Faultier detektiert" bei stehendem Roboter und schmalem
Überwachungsbereich eventuell ausreichen. Auf einem bewegten Roboter
und einem X/Y-Überwachungsbereich von 180°/90° ist für die Aussage
"flüchtender Gepard detektiert" sicherlich ein etwas aufwendigerer
Ansatz angebracht.

Ähnliches gilt für Umgebungstemperaturen, Körpergröße, Temperatur des
Lebewesens: Ein nackter Mensch bei 37° Umgebungstemperatur dürfte
mittels Temperaturmessung außerordentlich schwer zu erkennen sein,
usw.

Gruß, Frank

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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Also die dinger sollen zunächst mal Menschen erikennen können. Nicht
verfolgen, sondern nur erkennen. D.H. wenn sich ein Mensch genau in
ihrem (schmalen) Überwachungsbereich befindet, so sollen sie eben
melden, dass da eben ein Mensch eingedrungen ist

Autor: Gottfried Bremer (Gast)
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Ein reaktionsschneller und möglichst genauer Temperatursensor könnte auf
große Entfernnung die Wärmeabstrahlung messen. Dazu müsstest du die
irgendwie bündeln.
Ich weis nicht, ob es IR-Linsen günstig gibt, wenn nicht, geht
vielleicht ein Parabolspiegel.
Der Anstrich des Sensors sollte dann eine Farbe haben, die sichbares
und UV-Licht möglichst nicht zu sehr absorbiert(oder der Spiegel/die
Linse müsste nur für IR sein).

In einer recht leisen Umgebung könntest du auch die typischen Geräusche
deiner Lebewesen orten (wenn die signifikante Frequenzen machen, wo
deine Roboter leise sind.).
Mit mehreren Schallsensoren könntest du dann aus der Zeitverschiebung
der Eingangssignale die Richtung ermitteln.
Die Schallösung wäre aber sicher störanfällig für andere Geräusche und
Echos und müsste außerdem für jeden Typ Lebewesen extra eingestellt
werden.
...war nur so 'ne Idee

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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Schallsensoren geht nicht. Daran habe ich auch schon gedacht.
Welcher Temperatursensor wäre geeignet?

Autor: Gottfried Bremer (Gast)
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Der Sensor muss möglichst klein sein(damit dein Lichtbündel nicht allzu
lange braucht um ihn zu erhitzen).
Je nachdem, wie gleichmäßig die Temperatur in der Umgebung deines
Roboters ist, reicht vielleicht ein billiges Exemplar wie dieser hier:
  KT 130, KT 230, KTY 13-x, KTY 23-x (bei Conrad in SMD ca. 1€/Stück)
Laut Datenblatt hat der Sensor an der Luft nach 7 Sek ca. 67% der
Temperaturdifferenz abgebaut. Das mach nach weniger als einer
Sekunde(7/2^4) schon mehr als 20% (0,67^4). Wenn du die Bündelung
entsprechend hinkriegst, sind 20% der Differenz schon ein deutlich
messbarer Unterschied.
Natürlich bräuchtest du, um zu berechnen, wieviel Wärmestrahlung
ankommt, noch einen zweiten Sensor ohne Linse/Spiegel, der die
Umgebungstemperatur misst (die Sensoren sind damit trotzdem noch
ziemlich billig und vielleicht gibt's bei 16 Sensoren für 8 Roboter ja
schon Mengenrabat.).
PS: Wenn du nicht so knausrig bist, gibt's bestimmt noch bessere
Sensoren.

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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ok, soooo knausrig bin ich nicht (bezahle ja nicht ich ;-) )
Wie sieht es mit der Reichweite aus? sind mehr als 10 Meter drinnen?
Wie groß ist der Erfassungsbereich dort?

Autor: Gottfried Bremer (Gast)
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Den Erfassungsbereich kannst du über deine Optik einstellen(keine
Ahnung, was sowas kostet). Je kleiner der Erfassungsbereich, desto
größer die Reichweite.
10 Meter sollten bei Lebewesen, die deutlich wärmer als die Umgebung
sind, machbar sein. Die Zuverlässigkeit beim Wärmebild wird natürlich
durch Kleidung und so beeinträchtigt (einen lebenden Fuß in einem
Gummistiefel kannst du sicher nur schwer auf 10m orten.).

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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Danke!
Hat jemand schon mal mit diesen Optiken gearbeitet?
Ich bräuchte einen extrem schmalen, weit reichenden Strahl.

Autor: Fritz Ganter (Gast)
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Ich sehe bei der Temperaturmessung das Problem, dass ein Roboter
(zumindest teilweise) auch warm wird.

Kannst du nicht einfach alles erfassen, was sich bewegt und dann die
Roboter einfach ausschliessen? Die Roboter könnten z.B. ein
Infrarotsignal mit 1kHz aussenden, wenn du das detektierst, weisst du
es ist ein Roboter.

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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Das wäre eine Idee.
Das grundlegende Problem mit dem "alles erfassen" ist aber dass sich
1) Lebewesen auch nicht bewegen können und
2) der Roboter selbst in ständiger, unregelmäßiger Bewegung (nicht
eindeutig bestimmbar, also nichts mit Referenzgeschwindigkeit) Bewegung
ist

Autor: Aleksej (Gast)
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Ich glaube nicht, dass in den Bewegungsmeldern die pyroelektrischen
Elemente eingesetzt sind, dann wäre es nicht so sicher und zu teuer. Da
stehen ja ganz einfache positionsabhängige Elemente (Photodioden). Und
um die Temperatur des menschlichen Körpers zu empfängen soll mann ganz
teuere PbS- oder ähnliche Photowiderstände einsetzen, die brauchen am
meistens den flüßigen Stickstoff für die Abkühlung...

Autor: Aleksej (Gast)
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Für 40°C gibt's nicht so viele optische Sensoren (das sind doch gute
10um, also weites Infrarot) und die alle sind für solche zwecke gar
nicht geeignet.

Autor: OldBug (Gast)
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Nur mal so ganz nebenbei:
Was hast Du (bzw was haben die Roboter) denn mit den georteten
Lebewesen (vornehmlich Menschen...) vor?

Gruß,
Patrick...

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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Im Raum (Werkshalle, ca. 22°) befinden sich Menschen (versteckt, gehend,
laufend) sowie Passive Elemente (aus Holz / Metall) und Halogenlampen
als Lichtquellen. Allgemein gesehen ist der Raum eher dunkel.
Das Ziel ist, dass die Roboter die Menschen "jagen", also vereinfacht
gesagt finden.
Dabei könnten die Menschen theoretisch auch einen Peilsender o.ä. bei
sich tragen, denn es handelt sich ja um eine simulation. Besser wäre
natürlich, ohne Sender auszukommen.

Autor: Frank Linde (Gast)
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OK, aber was passiert, wenn ein Mensch gefunden wurde? Oder anders
gefragt: Was soll das Ganze?

Gruß, Frank

Autor: Dominik S. Herwald (Gast)
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Soll wohl nen haufen kleiner Terminatoren werden? :P

Autor: edi.edi (Gast)
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hi,

gib jedem 'mensch' ein heisses Ei in die hand,dann hat der robot
weniger probleme bei der Suche.

ed

Autor: edi.edi (Gast)
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hi,

Halogenlampen bringen deine sensoren in saettigung und der robot wird
ganz scharf auf sie sein und 'mensch'*** links liegen lassen.

ed

*** sebst mit heissem Ei in der Hand

PS: sorry ich sehe probleme

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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Das ganze soll eine Simulation von neuronalen Netzen werden. Ein
Studienprojekt.
Da es eben zahlreiche Probleme gibt haben wir die Anforderungen
verändert. Nun soll jeder Mensch einen Sender o.ä. besitzen. Es geht ja
nicht um das orten, sondern um die Schwarmreaktion. Ein geotrteter
Mensch hat sofort mehrere Roboter "auf dem Hals".
Nun bleibt aber wiederum das Problem der Ortung: Wie funktioniert das
zuverlässig mit aktiven Methoden?

Autor: Philo (Gast)
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Interessant!
Doppler war ein Salzburger

Autor: Dominik S. Herwald (Gast)
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Aktive Methoden - da fällt mir natürlich sofort IR ein, aber man müsste
den Menschen dann schon mit vielen IR Dioden ausstatten damit er von
allen Seiten erkannt werden kann. Jeder Roboter hat dann mehrere
Fotodioden die Kreisförmig oben auf dem Roboter angeordnet sind und
kann so die Richtung der Menschen anpeilen - Problem: Die Roboter
befinden sich sicher nicht "auf Augenhöhe" mit den Menschen, deshalb
müsste man die IR Dioden irgendwie so anordnen, dass es keine
Sichtprobleme gibt...

Aber für Schwarmverhalten müssten die Roboter sich natürlich irgendwie
untereinander verständigen welchem Menschen (wenns mehrere sind) sie
denn nun auf die Pelle rücken wollen, deshalb müssten die Roboter ihre
eigene Position kennen und dann halt nur in die Richtung eines Menschen
fahren - sonst wärs ja kein Schwarmverhalten mehr...

MfG,
Dominik S. Herwald

Autor: Marco Haufe (Gast)
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Ich habe schon oft über eine Sensorik nachgedacht, die einem Fahrbahren
Untersatz mitteilt, wo er sich gerade befindet, und das cm-genau. Es
soll störsicher sein, d.h. wenn jemand den fahrenden Untersatz
wegschiebt, anstößt, dreht oder so, soll die Position immer noch
stimmen. Optiken fallen aus, da es auch um Hausecken funktionieren
sollte. Und so gut wie kein Installationsaufwand soll notwendig sein.
Bisher ist mir überhaupt nichts gescheites eingefallen.
Warum ich das schreibe ?
Der Wunsch von Lukas scheint mit allzu kühn. Mein Problem wäre dagegen
Pillepalle.

Wie wäre es mit einer normalen CCD-Kamera mit nachgeschaltetem µC, der
versucht umrisse zu erkennen, und daraus Menschen abzuleiten ?
Allerdings sehe ich da Probleme mit der Geschwindigkeit, in der das
ganze passieren muss...

VG MArco

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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CCD Kamara fällt aus, da sie massive Probleme verursacht. Um die Daten
zu verarbeiten, wäre ein Embedded Sysem notwendig (zu teuer!)
Wie siegt es mit einer funkpeilung (433, 866MHz,...) aus?

Autor: Aleksej (Gast)
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Ich würde die Ultraschallsensoren einwenden. Damit könntest du die
bewegenden Menschen finden, ganz nach dem Radar-Prinzip, aber nicht mit
den elektromagnetischen Strahlen, da wird die Auflösung zu niedrig sein
für kleine Räume. Und damit deine Roboter nicht als Menschen anerkannt
werden, könntest du die mit dem Ultraschallstrahler ausstatten, so wird
es auch bei den Militärflugzeugen gemacht. Es wird natürlich ziemlich
schwer sein, aber ich halte es trotzdem für realisierbar...

Autor: edi.edi (Gast)
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hi

zu viele amerikanische filmchen gesehen ..?!
da ist alles so einfach..
McGuyver macht aus einem Kleiderbuegel eine richtantenne fuer 433MHz
...wobei die (stoerenden) Reflektionen natuerlich nicht ins gewicht
fallen...und wo die sender die empfaenger sich nicht 'zustopfen'
mit billig ist da nichts drin...
aber nur weiter so

ed

wo eine hoffnung...da ein weg...

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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Ok, dann steigen eben die Kosten...
Welche Möglichkeiten gibt es jetzt eigendlich (realistische!)

Autor: Aleksej (Gast)
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Ultraschallsensore, hab ich doch gesagt

Autor: Denis Gérard (Gast)
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kannst ja versuchen die vom gehirn ausgehenden elektromagnetischen
felder zu messen und zu interpretieren.

Autor: edi.edi (Gast)
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hi,
je suis d'accord
ed

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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Ok. Und wie geht das jetzt konkret mit den Ultraschallsensoren?
Hat niemand Erfahrung mit Funkpeilung?

Autor: edi.edi (Gast)
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Lukas,

wie mit dem Auto...siehe Einparkhilfe fuer Hilflose.

nun ein 'positiver' Beitrag: in der Industrie werden bei komplexen
und etwas kritischen Anlagen Laserscanner eingesetzt, die sich ein
'Bild' von der Umgebung machen und dieses abspeichern. Aenderungen
gegenueber dieser Situation werden ausgewertet...typisch wird ein
Arbeiter erkannt,der dort nichts zu suchen hat...oder Gegenstaende,die
dort nicht sein sollten usw.

kostet eben etwas und arbeitet bis etwas mehr als 5 Meter.

Ed

Autor: Gottfried Bremer (Gast)
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Die eigene Position können die Roboter in einer präparierten Halle
relativ einfach ermitteln:
Es wird ein Ultraschallsignal von verschiedenen Stellen aus gesendet.
Jeder Roboter kann, wenn der Beginn jedes Impulses über die
Funkverbindung syncronisiert wird, die Zeit ermitteln, die der Schall
gebraucht hat. Da die Schallgeschwindigkeit in Innenräumen recht
konstant gehalten werden kann, lässt sich die Position so gut
ermitteln.
Die Menschen haben dann einfach die gleichen Sensoren dabei und funken
so auch ihre(absolute) Position an die Zentralstelle.
Dann kann man mit wenig Rechenaufwand (wenn man schnell aktualisieren
will, aber ein wenig Bandbreite für das Funknetz) auch die relative
Position aller relevanten Objekte zueinander ermittelt werden.

Autor: Aleksej (Gast)
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Das wäre zu kompliziert und unzuverlässig. Wenn irgendwelche Gegenstände
stören oder die Wände nicht durchsichtig für Ultraschal sind, dann wird
es nicht klappen. Ich denke, dass mit der Reflektion wird es viel
besser klappen. Da soll man praktisch einen Radar machen, es wird rund
um den Roboter ausgestrahlt, dann analisiert er die Reflektion. Alle
statische Teile soll man filtern, natürlich werden da auch ein Paar
Menschen ausgefiltert, aber so ist das Leben, sogar die besten
Militärradare haben solche Probleme bisher noch nicht eindeutig gelöst.
Und die Roboter sollen noch die Erkennungsignale ausstrahlen, damit die
nict mit den Menschen verwechselt werden.

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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Ultraschall fällt definitiv aus. IR auch. Bleiben Radar und Funk.

Autor: Dingens (Gast)
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radar und funk scheiden dann erst recht aus.

und im übrigen, wenn es wirklich um neuronale netze geht (und nicht nur
darum irgendwas cooles zu basteln wo cool klingende features drin sind)
dann solltest du dich
1.) nicht an roboter festklammern, da die sich in einer virtuellen
umgebung besser simulieren lassen und es unsinnig ist halb auf
maschinenbauer umzuschulen nur um überhaupt erstmal mit den neuronalen
netzen loslegen zu können
und
2.) solltest du die idee vergessen eine absolute ortung durchführen zu
können. mal davon abgesehen dass es nicht trivial ist und es wohl
längst einsatzfähige robotik in militär und wirtschaft gäbe WENN es so
trivial wär dass jeder in einem forum drauf kommen könnte braucht es
schon bald keine neuroinformatik mehr wenn man absolute ortung hat.
aufgabe der neuroinformatik ist es intuitive lösungsstrategien zu
finden wo explizite algorithmik versagt.

beispiel: in unsrer vorlesung neuroinformatik an der tu-ilmenau ist ein
baumarkt service-roboter behandelt worden der zur ortung via ccd-kamera
aus der 360° rundumsicht eine einzelne pixelzeile aufnimmt. nachdem der
roboter einmal willkürlich durch alle regale gefahren ist hat er sich
dabei eine grobe ungenaue wegkarte gezeichnet und jeweils diese 360°
farbzeilen assoziiert. von nun an könnte er allein anhand dieser
farbzeile (grobe farbinformation von wänden, regalen, produkten in den
regalen, etc) im baumarkt navigieren und wenn man ihn einfach irgendwo
ausgesetzt hat musste er bloss noch paar meter fahrn und wusste wo
genau er war.

ergo: WENN du wirklich auf neuroinformatik aus bist besorg dir eine
kamera und entwirf ein geeignetes neuronales netz das objekte erkennt
die sich relativ zum gesamtbild bewegen und auch wenn sie sich dann
nicht mehr bewegen anhand ihrer konturen erfasst halten kann.

das nötige wissen findet sich in den scripten zur neuroinformatik
vorlesung einer beliebigen uni, grundkenntnisse in bildverarbeitung und
programmierung vorausgesetzt.

Autor: Aleksej (Gast)
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Radar in solchen Umständen ist überhaupt nicht realistisch. Sogar 20 m
machen schon höchstens 0,14 us, wie willst du es mit einem 8bit
Controller realisieren verstehe ich nicht. Sogar 16bit Controller
werden hier total versagen. Und das ist nicht der einzige Grund dafür.

Autor: edi.edi (Gast)
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Bravo , Dingens,

AVR oder was immer..in die Kiste.
Lieber Salzburger Nockerln essen....wer die kennt wird meiner Meinung
sein.

unser A.Einstein sagte mal in etwa:

Logik bringt Dich von A nach B
Phantasie/Vorstellungskraft bringt Dich ueberall hin

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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edi.edi:
Deine Beleidigung disqualifiziert dich!
Wir halten das Projekt imme rnoch für realistisch. Auch ohne dieses
Forum!

Autor: edi.edi (Gast)
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Akzeptiert.

Ed

Autor: edi.edi (Gast)
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mein letzter funke zum thema.

jeder teilnehmer hat ein GPS und uebermittelt seine daten an die
roboter. daraufhin koennen diese hinter Koordinaten herlaufen und
brauchen sich nur noch um ortliche hindernisse zu kuemmern um
kollisionen zu vermeiden

ciao
aus dem sonnigen sueden
Ed

ps: per me è solo un gioco.

Autor: Frank Linde (Gast)
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Leider funktioniert GPS innerhalb von Gebäuden (Lukas sprach von
Werkhalle) eher mäßig bis überhaupt nicht. Außerdem liegt die Auflösung
bestenfalls im Bereich von einigen Metern, was für diese Anwendung kaum
genügen dürfte. Differential GPS erreicht zwar höhere Auflösungen, ist
aber teuer und innerhalb von Gebäuden auch nicht der Hit.

Es gibt eine Firma, die bietet eine Inhouse-Lösung mit einer Auflösung
bis unter einen Meter auf Basis von WLAN an. Der Name fällt mir aber
nicht ein. Eventuell kann Google helfen.

Gruß, Frank

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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Danke! Ich werde mal nachsehen...

Autor: Gottfried Bremer (Gast)
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Wenn die Ultraschall-Lösung unrealistisch ist, weil Objekte im Weg sein
können, kannst du das nicht umgehen, indem du den Robotern (wenn sie
nicht unter Hindernissen durch müssen) hohe Antennen(mit Empfänger oben
dran) aufsetzt und z.B. in 2 metern Höhe deine 3 Sender aufhängst?

Autor: Aleksej (Gast)
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Wieso soll es unrealistisch sein??? Das, dass die Objekte sich bewegen,
ist doch ein Vorteil - damit kann man die ganz schön ausfiltern
(Doppler). Und wenn man diese Lösung für unrealistisch hält und
versucht es mit GPS oder WLAN zu schaffen, dann hat man überhaupt kein
Vertsändnis für die Radartechnik

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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WLAN klingt echt interessant...

Autor: Jan Richling (Gast)
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Hi,

was waere denn mit Bluetooth-Tags? Damit koennte man es machen, und es
duerfte nichtmal sehr teuer sein.

Alternative waeren 433MHz-Module, auch dies billig und einfach zu
handeln. In einer der c't aus dem letzten halben Jahr war da ein
Bastelprojekt drin, das duerfte sich "missbrauchen" lassen.

Wenn man die Sendeleistung intelligent drosselt, kann man damit im
Nahbereich einiges machen.

Kameraortung usw. kannst du vergessen. Das haben die Leute beim
Aibo-Robocup nach mehreren Jahren der Forschung immer noch nicht
richtig im Griff, und die wissen recht genau, wonach sie suchen muessen
(Farben von Ball und Spielfeldelementen sind genau definiert) und haben
dazu die schier unglaubliche Power einer mit mindestens 100 MHz
getakteten 32-Bit-RISC-Maschine an Bord.

Viele Gruesse,

Jan

Autor: Frank Linde (Gast)
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Aleksej, der WLAN-Vorschlag bezog sich nicht auf die Radar-Technik,
sondern auf eine Alternative zu GPS im Nahbereich. Radar ist
selbstverständlich ein völlig anderes Verfahren.

Ich sehe beim Ultraschall-Radar Schwierigkeiten bei der Bündelung des
Sendesignals, der Filterung von Nebenechos und der starken
Oberflächenabhängigkeit. Für den Nahbereich ist Ultraschall sicher
geeigneter als Hochfrequenz, aber eine schmale Sendekeule läßt sich
hier auch nur mit recht hohem Aufwand erzeugen. Außerdem müssen die
Aussendungen der einzelnen Roboter exakt synchronisiert werden, um
gegenseitige Störungen zu vermeiden.

Ein weiter Punkt ist die Signallaufzeit von Ultraschall. Bei 10 Metern
Reichweite benötigt man etwa 60 ms pro Messung. Bei den geforderten 8
Robotereinheiten und entsprechender Synchronisation kann also jeder
Roboter nur etwa 2 Messungen pro Sekunde durchführen. Damit ist eine
verläßliche Ortung bewegter Ziele von einem ebenfalls bewegten Roboter
IMHO nicht realisierbar. Und die Interpretation der Echos ist aufgrund
der Oberflächenabhängigkeit ebenfalls recht schwierig.

Gruß, Frank

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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Ich wäre langsam wirklich für die Funkpeilung (433, wlan, ...)

Autor: Stefan (Gast)
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Ich bin der Meinung, das es mit Pyhroelementen gehen sollte. um die
Reichweite zu bekommen sollte aber ein Spiegel mit bündelung vorhanden
sein. Diese sind günstig in den meisten Bewegungsmeldern drin.
Ich habe mir ein System gebaut, was Personen (Wärmeabstrahlende Objekte
auf 1m erkennt. dies ist bei mir ohne Spiegel möglich gewesen.
Die Phyroelemmente aus den BWM einfach übernehmen und die Schaltung
deaktivieren. eventuell kann man noch die Verstärkerschaltung nutzen.
Die Elemente gibt es aber auch seit neuem bei Reichelt (3 bis ...Eur).
Um den Erfassungsbereich zu verkleinern hilft einfaches abschirmen.

Wenn man nun noch zusätzlich via Ultraschal die Entfernung erfasst, ist
das doch recht sicher.

mfg
Stefan

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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Welche Reichweite und Sicherheit haben die Dinger maximal?

Autor: Dingens (Gast)
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es ist auch nicht wirklich schwer ultraschall zu bündeln. da kann man
sich was bei richtmikrofonen abguggen oder bei wlan-antennen, die bei
ähnlichen wellenlängen arbeiten.

das hauptproblem bei ultraschall ist die langsame ausbreitung. es ist
möglich bei zwei kurz hintereinanderliegenden pulsen in verschiedene
richtungen, dass noch nach dem zweiten puls ein echo des ersten pulses
empfangen wird. um dies abzufangen sollte die pulsbreite/form mit
ausgewertet werden. die breite lässt sich auch bei rein digitalem
empfangssignal gut ausmessen. pulse mit langer laufzeit sind
grundsätzlich viel breiter. sehr breite impulse sollten daher ignoriert
werden.

Autor: Frankl (Gast)
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Da gibte es noch mehr Probleme bei Ultraschall. Personen mit Bekleidung
schlucken Ultraschall einfach so weg, also nacket ins Feld ziehen.
Schöne glatte Wände, 90° zur Sendekeule (ca. 11° Breit bei
unbehandelten US-Wandler)geben eine satte Reflektion. Das CW Jamming
durch drehende mechanische Teile (Zahnräder, Schlüsselbund, Lager
u.s.w)ist auch noch zu beachten.

Autor: Dingens (Gast)
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darum setzt auch niemand ernsthaft US zur ortung ein, aber wie oben
beschrieben halte ich es als doppler-US zur messung von relativbewegung
für tauglich. für ein fluchtverhalten ist ja nur eine grobe
richtungsangabe nötig. die grobe richtung lässt sich aus einem fächer
von pyrosensoren ableiten und die relativbewegung kann der US sensor
ermitteln.

sehr viel bessere bedingungen hatten die ersten zielverfolgenden
lenkraketen auch nicht, also brauch mir keiner erzählen das wär nicht
machbar.

Autor: Gottfried Bremer (Gast)
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Ich habe nicht vorschlagen wollen (man lese meine letzten Beitrag bei
Bedarf nochmal genau), dass jeder Roboter und Mensch einen US-Sender
hat. Die einzigen drei US-Sender sind stationär. Alles andere geht via
Funk. Die bewegten Einheiten (Roboter und Menschen) haben nur
US-Empfänger(und den billigsten µC, den man kriegen kann) und senden
ihre Position via Funk.
Wenn man annimmt, dass Echos nach sagen wir mal 3 Reflexionen schwach
genug sind, um nicht mehr zu stören, reicht das einfache Messen nur des
ersten Impulses(wenn also der Funk sagt, dass ein neues Intervl
beginnt) von jedem Sender (der direkte Weg ist halt immer der
kürzeste.).

Das einzige Problem mit US ist, dass es durch Gegenstände geschluckt
wird (also müssen die Sender und Empfänger hoch oben angebracht sein).

Autor: Frank Linde (Gast)
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@Frankl: Von welchen US-Wandlern sprichst Du? Ich meine mich an
Öffnungswinkel von 30 Grad und mehr zu erinnern, kann aber auch ein
Irrtum sein, denn ich habe lange nichts mehr mit US gemacht.

Gruß, Frank

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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U  hat eben das grundsätzliche Problem der Reflektion und Adsorbtion

Autor: Dingens (Gast)
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nicht anders als radar auch.

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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Und Funk (433.92MHz)?

Autor: ide.ide (Gast)
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SOS

Autor: Frank Linde (Gast)
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RADAR (Radio Detection And Ranging) ist eine Funkanwendung. Im Regelfall
im GHz-Bereich.

Autor: Lukas Salzburger (Gast)
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Die Frage ist aber, wie niederfrequentere Funkwellen reagiern...

Autor: Frank Linde (Gast)
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Sicherlich anders, aber nicht vorteilhafter. Jede Art von Strahlung,
egal welcher Frequenz, wird an Übergängen verschiedener Materialien
teilweise absorbiert, gebrochen und reflektiert.

Gruß, Frank

Autor: ide.ide (Gast)
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koenntest Du nur ein Hirn einer Stechmuecke kaufen

...dann noch ein Interface fuer AVR...

mensch glaubt immer noch - alles zu koennen...

niemandem ist es bis jetzt gelungen Ratten auszurotten.

jetzt einen Cappuccino
habe keine Probleme
ciao
Ed

Autor: Profi (Gast)
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Ich sehe nur eine Lösung:
Jeder Mensch erkennt selbst seine Position und gibt sie allen
interessierten Robbis bekannt.
So wie es Gottfried oben beschrieben hat.

Autor: nobody0 (Gast)
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Es gibt Boden-Radare,die auch die Herzschlag-Frequenz messen; sowas wird
z. B. zur Rettung aus eingestürzten Gebäuden nach Erdbeben eingesetzt
und geht auch durch Wände durch (durch Stahlbeton nur schwach).

Sowas gibt's ja fertig zu kaufen; problematisch ist höchstens die
Größe (oder der Preis). Das Hauptproblem dürfte die Größe sein, denn es
gibt noch keine radargesteuerte Rakete, die so ein Radar verwendet; eine
Anti-Personen-Rakete muß schließlich klein sein.

Autor: Andy (Gast)
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Sorry, ich habe nicht den gesammten Thread gelsen. Vielleicht wurde es
schon genannt oder eine andere Lösung gefunden, trotzdem schreibe ich
es mal hin:

Mach es doch wie bei einer Computer-Maus. Entweder mit optischer oder
mechanischer (Mausrad) Abtastung des Bodens. Du sagtest ja, du lässt
das ganze in einer Halle laufen, dort wirst du auch flachen Untergrund
haben.
Um auch Drehungen zu erkennen verwendest du eben zwei solcher
Abtaster.
Du müsstest dann einfach alle Roboter vom gleichen Ort, in die gleiche
Richtung ausgerichtet starten lassen, denn die ganze Sache arbeitet ja
nicht mit absoluten, sondern mit relativen Positions- und
Ausrichtungsdaten.

Autor: Andy (Gast)
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Mein letzter Beitrag bezog sich selbstverständlich nur auf die
Koordinaten des Roboters, nicht aber auf die Ortung von Lebewesen.

Autor: Sebastian (Gast)
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Ok ich hab zwar nicht so die Peilung aber ich geb dennoch meinen Senf
dazu. :-)

Wie wäre es wenn man an den Wänden mit 1m Abstand IR sender anbringt.
Jeder sendet einen anderen Code, wie eine Art Leuchtturm. Die Robis
müssten dann erkennen können wo sie sich befinden. Das können die dann
per Funk an die anderen senden. Nach der Methode (Robi2,A4). Die
bewegen sich dann im Raum und stoßen irgendwo an. Ist das dann ein
festes Hindernis wird an die anderen (Robi2,A7,FEST) gesendet. Wenn der
Robi dann rückwärts und wieder vorwärts fährt und das Hinderniss noch da
ist, war es wohl ein Gegenstand. Wenn nicht -> Mensch. Die anderen
können ja auch mal dagegen fahren. Um längerfristige Änderungen zu
erkennen. Ich denke aber das damit ein 8bit uC überfordert ist. Es
braucht ne Menge Speicherplatz für die ganzen Daten.

seb

Autor: Micha (Gast)
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Für die Positionsbest. der Robbys sollten ideal 3 Sender in der Halle (+
evtl. redundant) ausreichen -> Abstandsmessung egal wie. Ich würde die
Datenbasis zentral aufbauen. Halle wird quasi in eine Matrix a la
Minesweeper eingeteilt, jeder Robby meldet seine Bekanntschaften.
Was du nun genau machen möchtest ist mir immer noch ein Rätsel.
Mensch erkannt, und alle drauf oder was (möglichst um die bereits
identifizierten Hindernisse herum, damit viele Robbys für die Hatz
übrig bleiben grins ?).

Micha

PS.:Schade, beim alten Minesweeper konnte man schummeln und die Zeit
durch Drücken der beiden Maustasten und mehrfach ESC anhalten :-)
Ich fürchte bei dem Sys wirds wohl nicht so ganz klappen ...

Autor: Michael (Gast)
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Ohne die 90 threads alle gelesen zu haben, habe ich ein ähnliches
Problem mit einem Thermopile gelöst.
Michael

Autor: mike (Gast)
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hallo michael

was ortest du, auf welche entfernung und wie zuverlässig ist es ?

mfg
mike

Autor: Michael (Gast)
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Was ich mache ist eine berührungslose Temperaturmessungvon ca. 130 °C.
Aber mit entsprechenden Linsen (für Infrarotbereiche von 1200nm bis
13000 nm) kann man auch Flächen scannen.
Michael

Autor: Toto (Gast)
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Hi

Schau dir mal folgende Webseite an
http://mindstorms.lego.com/eng/products/vc/index.asp

Vielleicht ist das was für dich. Ist eine Farb, Bewegungserkennung
dabei. Vielleicht sogar eine Mustererkennung, weiss ich jetzt nicht so
genau.
Wenn die Personen aber eine bestimmtes Kleidungsstück mit einer Farbe
Tragen die sonst nicht vorkommt,müsste eine Erkennung doch gut
Funktioneren.

Man kann die einzelnen Methoden zu verifizierung auch kombinieren, also
erst eine Bewegungserkennung >>> Farberkennung >>>>
Mustererkennung>>>Wärmemessung >>>> Mensch

Kannst ja mal nachlesen, es gibt auch noch weitere Sensoren.
Nachteil ist das ganze läuft nur auf PC also nichts Mikrocontroller.

mfG
   Toto

Autor: Zotteljedi (Gast)
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Wie funktioniert denn dieses RFID-Zeugs, das man als Aufkleber auf
diverse Artikel draufpappen kann? Wie haben die denn in dem
Versuchs-Supermarkt die Bewegungsprofile erstellt? Wenn man jetzt sowas
alle 50 cm auf den Hallenboden klebt, dann hat man doch immerhin schon
eine grobe Ahnung in welchem Quadrant sich jemand befindet. Packt man
das Lesegerät beim Menschen halt in/auf einen Schuh und funkt es immer
an einen Zentralcomputer, der das Denken übernimmt. Wenn ich weiß wo
der linke und wo der rechte Fuß eines Opfers steht, dann kann ich mir
ja recht gut vorstellen, daß der Rest dazwischen ist.

Autor: Michael B (Gast)
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Hi,

ich habe nicht alle Postings gelesen
aber ich würde dir ein Thermopile oder
noch besser ein Thermopile Array
vorschlagen. Mit einer entsprechenden
Linse bekommst du auch den gewünschten
Spot hin.

Autor: Peter Löschnig (Gast)
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hallo

würde einfach unverbindlich bei der Fa. FLIR anfragen, die sind (denke
ich) führend bei Infrarotmesssystemen

Peter

Autor: Simon Waldner (Gast)
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Die Idee mit dem Scanner wie unter einer Computermaus (Optisch) ist
eigentlich gar nicht so schlecht. Die Roboter müssen einfach jedesmal
an der exakt gleichen Stelle starten, und die Karte haben sie schon
einprogrammiert.

Und wegen der Meschenjagd: CCD Kamera mit Nachtsicht (also
wärmeerkennung) und so ausgerichtet, dass sie die Roboter nicht im
Blickfeld hat. Farben- und Formerkennung. Und an den Robotern selber
bringt man vieleicht kleine Infrarotleuchtfeuer an, dass sie siche
erkennen.

Ich habe mal im Fernsehen so eine Sendung angesehen, da hat jemand eine
360° schwenkbare Kamera so programmiert, dass wenn jemand ins Zimmer
kam, sich die Kamera auf die Augen ausgerichtet hat und einen
Retinascan gemacht hat und am Computer nach dem Profil der Person
suchte.

Wenn ich es mir recht überlege: Wie währe es mit UV Licht? Die Augen
leuchten weiss im UV Licht, einen Lichtsensor am Roboter, der mit einem
Filter nur dieses weiss sieht. Er kann auch auf Weisse Kleidungsstücke
reagieren...

Simon

Autor: Axel (Gast)
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Jajaja, Radar...
probierts doch erstmal mit Bewegungsmelder!
http://napion.com/e_feature/e_fea01.htm
Verstärker/Bandpass/Trigger - alles integriert. Kommt hinten schon ein
Logiksignal raus. Funktioniert super...
Der Spottype davon schafft locker 10Meter mit (muss ich nochmal
nachlesen) 15° Öffnungswinkel.
Weiterer Vorteil: die Dinger gibts zu kaufen.
Axel

Autor: Florian - der Flo - Scharf (Gast)
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Ich hab in meinem Praktikum auch mit Thermopile Sensoren rumgespielt,
und die Dinger sind wirklich schön, solange das Objekt halbwegs in der
Nähe (Bereich cm) ist. Problematisch wirds, das auf 10 Meter
aufzublasen, das kannst du so gut wie vergessen. Die Dinger rauschen
wie ein Wasserfall, und grad wenn Du damit Menschen mit Kleidung
detektieren willst (Kleidung --> fast Umgebungstemperatur, auch Arme
und Hände liegen nur nen paar Grad über RT, nicht überall sind wir 36,7
Grad warm) hast du nur eine Ausgangsspannung von ein paar Mikrovolt.
Kannst es dir ja mal anhand des Datenblattes ausrechnen. Wenn noch
Interesse besteht, ich hab hier noch ein paar Thermopiles rumfliegen.
Meld Dich, wenn ich dir mal einen zum spielen zusenden soll ;)

der Flo

P.S. Grüsse an Dingens, Du bist Ilmenauer, kenn ich Dich? ;)

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