Guten Tag, Für ein Schulprojekt der technischen Berufsmatura (Schweiz) möchte ich und zwei Mitschüler ein Modellauto bauen, dass einen Laserpunkt am Boden verfolgt. Wenn man mit einem Laserpointer ca. 5-20 cm vom Auto entfernt auf den Boden zündet, soll das Auto den Punkt erkennen, steuern und schlussendlich das Ziel verfolgen Nun zu meinen Fragen 1) Wie kann der Laserpunkt am Boden erkannt werden ? ist dies über eine spezielle Photodiode möglich ? einen Farbsensor ? oder muss/kann man etwas im Bereich des Infrarot machen ? 2) Mit was sollte man die Steuerung programmieren ? Wir haben Logo von Siemens und Atmel AVR in betracht gezogen. Logo hat den Nachteil das es eigentlich für industrielle Zwecke gebraucht wird. Jedoch hat von uns bereits jemand Erfahrungen mit der Programmierung von Logo. AVR würde ich dann mit C Programmieren, weil ich da einige Grundkentnisse habe. Ich danke euch schon im Voraus für die Antworten :)
AVR klingt gut für soetwas. Mann kan soetwas mit einer Kammerea und Bildverarbeitung machen aber das schaft wahrscheinlich der AVR nicht alleine. Ein parr Fotodioden um das Auto verteilt und den Laser oszillieren lassen könnte ein Tipp sein.
Du musst ja nicht nur erkennen, ob da überhaupt ein Laserpunkt irgendwo vor dem Auto auf dem Boden ist, sondern auch noch dessen Richtung und evt. Entfernung. Das macht die Sache aufwendig. Eine Lösung wäre eine mechanische Spiegeloptik, die den Boden zeilenweise abscannt, dazu eine passende Photodiode mit Farbfilter, oder halt eine Kamera mit Bildauswertung. Beides düfte eine Logo bei weitem überfordern, eine Bildverarbeitung ist auch für AVR's schon knackig. Oliver
Hallo ! Die Realisierung eines solchen Projektes mit den von euch genannten Mitteln halte ich für nicht möglich. Leichter wäre die Verfolgung einer Lichtquelle nach dem Muster einer Solarzellennachführung. Dabei müßte man nur die Signale mehreren Fotoelementen auswerten.
Empfehle dirngend das Projekt genauer zu spezifizieren... wie sieht der boden genau aus, von wo wird der punkt mit dem laser markiert, wie hoch ist die max geschwindigkeit, wie gross ist der max. radius der Bahn welche der Laserpunkt zurücklegt etc... Um die Aufgabe wirklisch sauber und exakt zu erfüllen (exaktes anpassen der geschwindigkeit des autos an den punkt, etc) würdet ihr wohl über eine bildbearbeitung nicht herumkommen... Mit einigen einschränkungen müsste das ganze jedoch über photodioden realisierbar sein, und dann reicht auch ein avr (vergiss mal die logo...) Aber wie gesagt, am wichtigsten bei so einem projekt ist es, mal die anforderungen und randbedinnungen genau festzulegen, und allenfalls teilziele zu definieren (z.b. einem laserpunkt folgen der sich nur vor und rückwärts bewegt) so das ihr bei der projektpräsentation was vorweisen könnt, und erfolge vorzeigen könnt, falls das projekt nicht zu 100% gelungen ist (was sehr oft der fall ist...)
> Wie kann der Laserpunkt am Boden erkannt werden ? > ist dies über eine spezielle Photodiode möglich ? Linienverfolgungsroboter sind dermassen simpel, daß sie schon vor 100 Jahren ganz ohne Elektronik gebaut werden konnten. Ein Punktverfolgungsrobotor wäre dasselbe, wenn seine Fahrgeschwindigkeit konstant ist, und ist sozusagen ein 2-dimensionaler Linienverfolgungsrobotor wenn er nicht nur links recht lenken nach dem Punkt soll, sondern der Punkt auch die Geschwindigkeit vorgibt. Das Problem steht und fällt mit der Optik, die einen Bereich vor dem Fahrzeug "sehen" muß und dabei 2 (4) sich teilweise überlappende Zonen auf 2 (4) Photodetektoren abbildet. Will man es sich einfach machen, reicht eine Linse die die Fläche vor dem Auto auf eine Quadrantenphotodiode abbildet http://www.eoc-inc.com/ifw/JQ50P_0305.pdf ansonsten muß man halt 4 Photodioden verwenden und jedem eine eigene Optik spendieren. Die Elektronik ist so simpel wie bei jedem Linienverfolgungsrobotoer: Ist das Licht auf dem (linken) Sensor stärker, dreht das Auto nach (links), ist das Licht auf dem (vorderen) Sensor stärker, fährt es nach (vorne). http://www.eoc-inc.com/ifw/JQ50P_0305.pdf Soll das Fahrzeug nicht ruckelig sondern glatt fahren, lohnt sich eine PID Regelung der Motoren, das kann mit einfachen Operationsverstärkern (L272) erfolgen.
Einfacher wäre es meiner Ansicht nach, die Steuerung nicht VOR dem Auto, sondern AUF dem Dach zu machen oder nicht?
ich denke MaWins Vorschlag ist gut. Auch sein Hinweis bezüglich Optik. Man müsste dafür sorgen, dass Fremdlichteinflüsse möglichst gut unterdrückt werden --> Optischer Filter + Modulation + Elektrische Filter. Wenn der Laserpunkt schwach leuchtet und weit vom Fahrzeug entfernt ist, dürfte es aber schwer werden.
> dass Fremdlichteinflüsse möglichst gut unterdrückt werden --> > Optischer Filter + Modulation + Elektrische Filter. Gut Idee. Ich hab zwar (neben dem Fahren im Dunklen) an Rotfilter gedacht, aber Modulation des Laserstrahls ist natürlich noch viel schicker.
Die Kombination eines Laptops mit Webcam könnte zusammen mit einer Bildauswertung auch realtiv schnell zum Erfolg führen. Der Schwerpunkt der Arbeit verlagert sich dadurch wohl weg von der Elektronik. Grüsse Martin
Hi >Für ein Schulprojekt der technischen Berufsmatura (Schweiz) möchte ich >und zwei Mitschüler ein Modellauto bauen, dass einen Laserpunkt am Boden >verfolgt. >Die Kombination eines Laptops mit Webcam könnte zusammen mit einer >Bildauswertung auch realtiv schnell zum Erfolg führen. Der Schwerpunkt >der Arbeit verlagert sich dadurch wohl weg von der Elektronik. Funktioniert garantiert: Katze mit Karosserie. MfG Spess
spess53 schrieb: > Funktioniert garantiert: Katze mit Karosserie. ...und wie kriegt man einen mausförmigen Laserpunkt hin? Fragt sich Harald
Hi
>...und wie kriegt man einen mausförmigen Laserpunkt hin?
Braucht es nicht. Meine suchen schon ganz aufgeregt den Punkt wenn sie
nur das Einschalten des Entferungsmessers oder IR-Thermometer hören.
MfG Spess
Das Projekt geht sogar einfacher als Ihr alle denkt! 5 TSOP IR-Empfänger mit nem AVR dahinter reichen! Die TSOP werden in ein Gehäuse so eingebaut, das diese nur eine bestimmte Richtung sehen können (links, rechts, oben, unten). Je nachdem welcher TSOP das Signal erkennt, kann der AVR die Richtung vorgeben. der 5te TSOP kommt in die Mitte, falls der Suchkopf exakt auf den Punkt schaut (dann würden alle 4 TSOP ein Signal erkennen. Der Laser muss aber im IR-Bereich sein und mit z.B. 36kHz moduliert werden. Bau am besten parallel dazu einen sichtbaren Laser zur Show. Vorteil wäre, Du kannst das Auto mit RC-5 Codes sogar codieren.
Hallo, Ich danke euch vielmals für die zahlreichen und kompetenten Antworten :). Es hat mir weitergeholfen. Ich konnte mir jetzt mal einen Überblick verschaffen. In diesem Fall kann ich Logo schon mal ausschliessen.
MaWin schrieb: > Will man es sich einfach machen, reicht eine Linse die die Fläche vor > dem Auto auf eine Quadrantenphotodiode abbildet > http://www.eoc-inc.com/ifw/JQ50P_0305.pdf > > ansonsten muß man halt 4 Photodioden verwenden und jedem eine eigene > Optik spendieren. > > Die Elektronik ist so simpel wie bei jedem Linienverfolgungsrobotoer: > Ist das Licht auf dem (linken) Sensor stärker, dreht das Auto nach > (links), ist das Licht auf dem (vorderen) Sensor stärker, fährt es nach > (vorne). > > http://www.eoc-inc.com/ifw/JQ50P_0305.pdf > > Soll das Fahrzeug nicht ruckelig sondern glatt fahren, lohnt sich eine > PID Regelung der Motoren, das kann mit einfachen Operationsverstärkern > (L272) erfolgen. Ich danke dir, ich werde diese Möglichkeit in betracht ziehen :)
Hab auch eine Idee... Der Laser sollte irgendwie moduliert werden, das ist ja schon mal klar. Könnte man nicht EINE Photodiode auf dem Dach montieren und dort drüber einen kleinen Spiegel rotieren lassen? Natürlich so geneigt, das die Diode um das Auto herum den Boden "sieht". Ein Encoder an den Spiegel um die Position feststellen zu können und man weiß wo der Punkt ist. Sollte doch klappen, oder? Gruß, Flo
Die Idee sehr gut, ich denke ich werde das Projekt nach diesem Prinzip bauen. :) Wie sieht es mit der Reflektion des Bodens aus ? erkennt der Empfänger das Signal auch, wenn ich hinter dem Auto stehe und die Reflektion nicht gegen das Auto verläuft ? Valentin
spess53 schrieb: . > > Funktioniert garantiert: Katze mit Karosserie. > > MfG Spess Leider ist meine Katze bei diesem Versuch erblindet ... Ich glaube ich suche besser eine Alternative, aber ich danke dir für den Tipp ;).
Valentin K. schrieb: > Wie sieht es mit der Reflektion des Bodens aus ? erkennt der Empfänger > das Signal auch, wenn ich hinter dem Auto stehe und die Reflektion nicht > gegen das Auto verläuft ? Ich sags mal so... Siehst du den Laserpunkt wenn du vor dir in relativ flachem Winkel auf den Boden leuchtest mit einem Laserpointer? Ich denke schon, oder? :-) Also wird offenbar ein Teil des Lichts zurückgeworfen. Das sollte man dann also auch erkennen können. Deswegen ja modulieren, damit man das Umgebungslicht herausfiltern kann Gruß, Flo
Hi, man könnte für sowas doch auch die Kamera einer Wii Remote nehmen. Die hat eine Bilderkennung integriert, welche die Positionen von bis zu vier Infrarot-Lichtquellen über I2C ausgibt. Wenn man den Infrarot-Filter abmacht können auch beliebige Lichtquellen (wie Laserpointern) verfolgt werden. Siehe: http://blog.makezine.com/2008/11/22/hacking-the-wiimote-ir-ca/
mit der entsprechenden Optik könnte man sowas doch mit einem PSD (Position Sensitive Detectors) machen, oder? Das Ding arbeit quasi wie ein Poti, dessen "Schleifer" ein Lichtpunkt ist. Allerdings käme dann nur eine bestimmte Position vor dem Sensor als "Eingabefläche" infrage. Irgendwelche freibeweglichen "Objekte" verfolgt man eher mit einer Kamera.
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