Radar dla robotów: Jakie czujniki i mikroprocesory wybrać?

Question

Witam Zapraszam wszystkich zainteresowanych do publikacji swoich chocby najbardziej niepewnych pomysklow na zbudowanie urzadzenia skanujacego odleglosc w jakims zakresie katow: radaru. Od bardziej doswaidczonych uzytkownikow oczekuje konstruktywnej krytyki pomyslow i podzielenia sie wiedza :)....

McRancor · Accepted Answer

uP wystarczy jeśli umiesz programować zrobisz to praktycznie na dowolnym, pamiętając że konieczny jest ADC.

Silnik krokowy nie posiada sprzężenia zwrotnego, nie będziesz w stanie określić aktualnego kąta, tylko jego zmiane. Lepiej nadałoby się serwo modelarskie, bo jemu zadajesz pozycje na jakiej ma się ustawić.

Czas potrzebny na pomiar to maksymalnie ~55ms.

Inną metodą na pomiar odległości jest radar ultradźwiękowy, daje większy zasięg, ale wymaga większych umiejętności, bo konstrukcja mechaniczna musi być odpowiednio dobrana, żeby nie przenosić zakłóceń pochodzących od pracującego serwa i silników.

paw789 · Answer

Wlaśnie teraz robię taki radar - wykrywacz przeszkód. Elektronikę mam już zroboiną teraz wlaśnie piszę program z C do obslugi czujnika podczerwieni (TSOP1736) i wyświetlaniu przeszkód na lcd. Chę aby na dolnej lini wyświetlacza przecuwal się kursor proporcjonalnie do ruchu ramienia z czujnikiem, gdy wykryje przeszkodę w odpowiednim miejscu na wyświetlaczu pojawi się "x". Ramię wychyla się o okolo 100 stopni, potem waraca. Kursor na wyświetlaczu będzie się poruszal proporcjonalnie do wychylenia ramienia z czujnikiem. Zasięg czujnika to okolo 5cm.
Mam jednak pewien problem. Mianowicie pierwszy raz obsluguję wejście Atmegi, sprawdzam czy jest stan niski na wejściu, wejście zewnętrznie podciągnięte (przez 100k) do +5V i wewnętrznie, a czasami pojawia mi się stan niski.

bogdan_p · Answer

jeżeli to wejście badajace stan TSOP to zmniejsz rezystor do 10k zobacz to strona 2

paw789 · Answer

ale badalem dzielenie wejście jeszcze bez podlączonego TSOP do uC. Przewodem przylotowanym do wejścia ( z podciągnięciem) dotykalem Vc i GND na zmianę, w ten sposób badalem dzialanie programu. Stan wejścia wyświetlalem na wyświetlaczu, czasami gdy na wejściu jest Vc, uC informuje mnie że jest stan niski i odwrotnie. Zasilanie z aku przez stabilizator, są kondensatory filtrujące. W powietrzu przecierz wejście nie wisi.

bogdan_p · Answer

podstawową zasadą jest nie pozostawianie wejść w powietrzu , jak chcesz sprawdzać reakcje programu to podciągnij wejście przez zewnętrzny rezystor 4,7 - 10 k do plusa i zastosuj dowolny mikrowyłącznik , przycisk połączony do wejścia i masy , będziesz nim wymuszał 0 na wejściu

paw789 · Answer

mam przycisk wg instrukcji, mam stan 1, po naciśnięciu na wejściu jest okolo 0V, stan w programie (na wyświetlaczu) otrzymuję chwilę, okolo 1s po wciśnięciu. Po puszczeniu mam jeszcze przez chwilę (1-2s) stan 1. uC zachowywuje się tak jakby mial pojemność wejściową i jeszcze przez chwilę pamiętal poprzedni stan mimo że miernik podlączony do nóżki dobrze pokazuje. Czsami pamięta stan zadlugo. Odświeżanie mam co okolo 1/4s. Zalanczam fragment programu.

DDRD=0xFF;
lcd_init(LCD_DISP_ON); lcd_puts("sprawdzam"); opoznienie(400);

cbi(DDRC,PC1);
lcd_puts(" stan \n ");

for(;

{
for(x=0;x<16;x++){
if (PINC & PC1) { lcd_puts("1"); opoznienie(200);}
else { lcd_puts("0"); opoznienie(200); }
if (x==15) lcd_init(LCD_DISP_ON);
}
}

tadewoosh · Answer

Pomysl uzytkownika paw789 jest raczej dosc tani ale czy skuteczny?
Troszke mnie smuci tak niewielki zasieg urzadzenia. Moze byc fajne jako zabezpieczenie przed zderzeniami ale mi chodzi o cos so by robilo z grubsza mape terenu po ktorej sie porusza.

A`propos sklaowania glowicy na sliniku krokowym: mozna mu przeciez w jednym punkcie (no chocby na srodku) ustawic znacznik ktory by zerowal licznik krokow w procesorze. Zakladajac ze sterowanie silnikiem jest dobre i nie gubi krokow to mozna sobie zrobic przelicznik kroki od polozenia 0 --> kat. I jeszcze sprawa serwa: czy uzyska ono taka dokladnosc, jaka mozna uzyskac na krokowym?
Prosilbym o podanie ewentualnie modelu serwa, ktore moznaby wykorzystac.

Dodano po 1 [minuty]:

Widuje w wielu postach odnosniki do roznych stron z datasheetami do czesci.
Osbiscie polecam www.datasheetcatalog.com tam jest chyba wszystko.

McRancor · Answer

Serwo jakiekolwiek, spójż na kąt widziany przez czujniki szarpa, taka dokładność kąta jest kompletnie niepotrzebna.

Skalowanie nie będzie najleprze, bo może się okazać że po 3 skalowaniach masz głowice owiniętą kabelkiem.

Porządne serwo będzie miało leprzą dokładność, silnik krokowy na robocie może gubić kroki na wybojach i nierównościach.

tadewoosh · Answer

no z tym kabelkiem to lekka przesada

ale to jest kolejny problem do rozwiazania: jak przekazywac zasilanie i sygnal do obracajacej sie glowicy zeby jakiekolwiek szczotki nie powodowaly zbednych trzaskow.

A co do tego sharpa to moze by sie udalo zorganizowac jakis uklad ogniskujacy. Datasheeta do tego ukladu to mam tylko 2 stronicowego i tam niestety nie ma danych na temat jego zakresu katow. Prosilbym o przeslanie chocby linka do takiej lepszej dokumentacji jesli ktos posiada.

MirekCz · Answer

zakres kątów dla gp2d12 jest maks 5stopni w pełnej odległości. Dla tych nowszych zakres kątów jest bodajże 2x taki.

Ultradźwiękowe raczej bym sobie podarował ze względu na zbyt duży zakres kątów.

Ostatnio robiłem coś takiego na dalmierzu laserowym.. działało fajnie.. tylko ten dalmierz ma 1000pomiarów na sekunde i cenę.... szkoda gadać =)

Jeszcze jeden minus silnika krokowego - duże drgania, uniemożliwia to praktycznie ciągłe skanowanie.. dużo lepszy jest silnik prądu stałego z dużą przekładnia rzędu 100:1

paw789 · Answer

Zastanawiam się teraz nad tymi czujnikami, potrzebuję dużej dokladności. Jak jest z pomiarem odleglości czarnych/ ciemnych przechkód o bardzo nierównomiernych ksztaltach? Czy nadzadzą się jako czujniki przeszkód?
I tako maly OT, co zrobić gdy wejście Atmegi wykazuje jakąś pojemność wejściową? Może to program do sprawdzania stanu wejścia jest nie optymalny?

Moderowany przez MirekCz:
Przeczytaj regulamin dot. załączników.
Poza tym ten link już jest dostępny w bazie linków - https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic482231.html#2467692

McRancor · Answer

Szczotki to niepotrzebne komplikacje, lepiej zastosować elastyczny kabelek. Przecież nie usisz skanować w 360st. Wejścia Atmegi i ich pojemność to wina programu. Tutaj ten sam raport bez punktów:

tadewoosh · Answer

W sumie to dla czego by nie zrobic 360 stopni? W koncu radar to radar

Czy w takim razei ktos spotakl sie z pomyslami wykonania takiej obrotowwej glowicy? czy moze jak to sie robi w dalmierzach laserowych: niech czujnik stoi a obraca sie lusterko? W tym przypadku jednak moze to byc trudne ze wzgledu na geometrie naszego czujnika.

No chyba ze ktos ma pomysly na tansze i skuteczniejsze (czyli idealne) rozwiazania?

MirekCz · Answer

wystarczy połączyć 2-4 czujniki gp2d12 i masz przy obrocie zaledwie 90stopni pełną wizję 360stopni i to jeszcze z w miare rozsądnym odświeżaniem (4 sekundy jeżeli chcesz dokładność co do stopnia)

wicy · Answer

Rozwiązanie z 4 czujnikami o ile dobre, nie jest najtańszym rozwiązaniem :cry:

Rozwiązanie z obracaną za pomocą silnika krokowego głowicą wydaje mi się dobrym rozwiązaniem. Głowica nie powinna ważyć tyle, żeby silnik krokowy, prawidłowo wysterowany, gubił kroki. Silnik krokowy z przekładnią (a mam taki akurat) jest w stanie utrzymać (bez zasilania) stabilną pozycję głowicy w chwilach gdy pomiary akurat są zbędne 9przemieszczanie się) nawet przy znacznych wstrząsach, czego serwo raczej nie zapewni bez zasilania (a na energooszczedności chyba też nam zalezy

)
Problem pozycjonowania głowicy sprowadza się do ustalenia stanu 0, liczeniu kroków w obu kierunkach od stanu 0 i obliczeniu na tej podstawie kąta "patrzenia". Po skanie otoczenia silnik powinien powrócić z głowicą w pozycję 0, tak aby pozycja przed zakończeniem pracy robota była pozycją startową przy następnym uruchomieniu. Ewentualnie aktualna pozycja głowicy może być zapamiętana w eeprom.
Innym problemem jest obrót głowicy. Czy ma to być głowica bezkablowa 360st, czy okablowana bez pełnego obrotu dla uniknięcia plątania kabla.
Przy małej ilości kabli, odpowiedniej ich odporności na wyginanie - prostrzym rozwiązaniem wydaje się być sposób drugi. Jeśli koniecznie ma to być głowica 360st, to do rozwiązania zostaje problem przeniesienia zasilania i sygnałów do ruchomej części głowicy. Najprostrzym rozwiązaniem jakie przychodzi mi do głowy to płytka z centrycznie rozrysowanymi kręgami ścieżek i suwającymi się po nich suwakami/szczotkami. Sam zastanawiam się właśnie nad takim sposobem.

McRancor · Answer

Chyba nie miałeś w rękach serwa modelarskiego... Chcecie robić to na silniku krokowym, proszę, porządne to nie będzie, niezawodne też, bardzo łatwo będzie wprowadzić radar w błąd, szczotki to też nie jest najtrafniejsze rozwiązanie. Są sprawdzone i dobre metody na takie radary, w Poznaniu na zawodach będzie można zobaczyć konstrukcję PWr w której taki radar będzie ( nawet pomagałem przy tworzeniu ) ale skoro chcecie bawić się z silnikami krokowymi, to niestety będzie z tym kupa problemów. Lepiej zostawcie silniki krokowe w stacjach dysków i drukarkach... Już był jeden taki który chciał zrobić serwo z silnika BLDC

wicy · Answer

No i zaczyna pachnać sporem o wyższości serw nad krokowcami

Nie uważam, że zastosowanie krokowca to rozwiązanie nieporządne i jakoś wyjątkowo skomplikowane. Osobiście dla mnie akurat łatwiej jest sterować krokowcem niż serwem (którego nota bene faktycznie w ręku nie miałem

). Mam pod ręka za to mały silnik krokowy z przekładną bodajrze 1:60_iluś_tam, co przy rozdzielczości 48 (nie pamiętam) króków na obrót daje coś ponad 200 króków na obrót. Dokładność jest duża, przekładnia na tyle mocna że palcem toto ciężko obrócić więc stabilizacja zapewniona.
Byc może udał Wam się znakomity projekt na serwach (gratuluję i chętnie zobaczyłbym link do tego), ale nie oznacza to, że jest to rozwiązanie "jedynie słuszne" i że inne pomysły są z góry ideologicznie bleee....

WaldekMarek · Answer

Witam.
Przyglądam się dyskusji bo mnie to troszkę interesuje.
Mam pytanie. Jakie zakresy szerokości widzenia mają czujniki które stosujecie.
Kłucicie się o kąty obrotów mechanizmów, a jeżeli czujnik ma zbyt duży kąt widzenia to i tak widzi to samo dla kilku albo może kilkunastu kroków mechanizmu.
A może jest jakiś tani i dość wąsko widzący czujnik?
Też chcę coś takiego zrobić.
Jeżeli ktoś już zrobił to może niech conieco udostępni?

Grizzly16 · Answer

Mój pomysł szerzej opisałem w innym topicu, więc żeby się niepowtarzać podaje tylko linka: Skaner przetrzeni 3D Strona 4 w środku. Swego czasu można było kupić takie czytniki na koszalińskiej giełdzie w okolicach 5zł/szt. Pomysł moim zdaniem godny uwagi, choćby z/w na tolerancje konta padania. Czytnik czytał kod kreskowy z 20-30cm z prawie każdego konta padania byle tylko promień przecinał równolegle kod paskowy. Kod taki jest w sumie mały, a my mówimy o ścianie, nodze od krzesła itp. Projekt do matury zawieszony więc zadużo niemogę powiedzieć jak to wygląda w zastosowaniu.

Coval_TK · Answer

Zgodzę się z przedmówcą, że zasięg jest dość niewielki. Zajrzałem do tego wątku, ponieważ mam ambitny plan wyposażenia mojego robota w czujnik który zabezpieczałby go przez upadkiem z wysokości z którą podwozie nie byłoby sobie w stanie poradzić. Ze względu na rozmiary mojej zabawki interesuje mnie odległość ok 40-50cm mierzona pod konkretnym kontem względem podwozia. Mam plan aby mój robot RC miał pewnie elementy nadające mu odrobinę samodzielności w miejscach w których stracę go z oczu. Docelowo ma być wyposażony w kamerę i nadajnik, a obraz będze odbierany przy konsoli sterującej. Rozumiem , że trwa tu dyskusja nad rozwiązaniem problemu z dostępnych pod ręką elementów. Znam ten bół , ale gdyby ktoś wpadł przy okazji na jakiś ciekawy pomysł dla mnie byłbym zobowiązany. Myślałem nad zastosowaniem w miare niedrogich i łatwo dostępnych czujników cofania do samochodów.tylko nie wiem jaka jest ich charakterystyka przestrzenna.

MirekCz · Answer

Masz dwa wyjścia. Gp2d12 lub gp20ycostam costam... nie pamietam nazwy.
Jeden ma zasięg 10-80cm, drugi 20-150cm czy jakos tak.

Inna opcja to czujniki ultradźwiękowe... przewaznie zasięg to od kilkunastu cm do kilku metrów.

daniel93 · Answer

Jakby ktoś miał info o czujnikach o małym koncie mierzenia - byłbym wdzięczny.

Coval_TK · Answer

Podoba mi sie Dzięki serdeczne. Ciekawe tylko gdzie i za ile można to kupić. Bede musiał popytać po sklepach. Myśle że ten czujni uzbrojony w mały przetworniczek C/A (albo uP) poradzi sobie z moim problemem.

MirekCz · Answer

www.mobot.pl ostatnio wprowadzili do sprzedaży. A jak chcesz większe ilości to polecam ściągnąć z USA... można dużo zaoszczędzić (ok.50% ceny)

Soohy_tm · Answer

A czy ktos ma gotowe rozwiazanie czujnika ultradźwiękowego? Chodzi mi dokładnie o schemat takiego czujnika, który na wyjściu dałby napięcie 0-5V, w zależności od odległości. Można by go wtedy podłączyć do ADC w uC.

wicy · Answer

Chyba najprostszym i najtańszym rozwiązaniem na gotowy czujnik ultradźwiękowy to wybebeszenie starego polaroida. Jest w necie masę stron na ten temat jak choćby ta:

tadewoosh · Answer

Czy ktos kiedykolwiek spotkal sie z probami zbudowania obrotowej glowicy?

Zeby nasz robocik umial sklanowac 360° i jeszcze mogl odczyt nasniesc na mape podczas ruchu to musialby jeszcze miec cos w stylu kompasu.

Spotaklem na forum opisy czujnikow typu KMZ10costam ale podobnie jak sam radar musi byc obracany. Czyli powraca problem obrotowej glowicy z odczytem kata i przesylaniem zasilania i danych. Ma ktos pomysly?

Adoxxyz · Answer

Można by spróbowac rozbebeszyc jakiś tani multimetr i użyć pokrętła do wyboru zakresów jako obrotowej wieżyczki. Na płytce multimetru są wyrysowane koncentryczne scieżki (wiem, są poprzerywane) ale może przy odrobinie zabawy cos by z tego wyszlo.

Co do dyskusji o serwach vs krokowcach, to chciałbym powiedzieć, że w profesjonalnych sonarach wykorzystuje się właśnie silniki krokowe. Dlatego, iż sonar wysyła impuls, czeka na jego powrót i dopiero się obraca o krok. Wiem że chodzi tu o radar, ale tak chciałem coś powiedzieć na obronę krokowców

Tawez · Answer

Są profesjonalne złącza obrotowe (10 minut na googlach i można znaleźć również w Polsce)
Jest tylko jedna kwestia której zdecydowanie nie lubicie

trzeba wydać pieniądze

jak nie chcecie wydawać, to kombinujcie ;>

Radar dla robotów: Jakie czujniki i mikroprocesory wybrać?

Jakiego czujnika i jakiego mikrokontrolera użyć do zbudowania obrotowego skanera odległości, i jaki jest czas pomiaru czujnika GP2D12?

Post #1

Post #2

Post #3

Post #4

Post #5

Post #6

Post #7

Post #8

Post #9

Post #10

Post #11

Post #12

Post #13

Post #14

Post #15

Post #16

Post #17

Post #18

Post #19

Post #20

Post #21

Post #22

Post #23

Post #24

Post #25

Post #26

Post #27

Post #28

Post #29

Post #30

Podsumowanie tematu