Sensor einer Optischen Maus zur Streckenmessung

Zitat:

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Zitat von radbruch

Hallo
Ein Maussensor alleine taugt nicht zur Orientierung:

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Ja, ist schon klar, ich habe ja auch zwei und dank entsprechender Vektorgeometrie kann man das entsprechend verrechnen. Sonst könnte man ja keine Drehungen feststellen usw.

Grundsätzlich sind die Positionsdaten sehr exakt und ich kann eigentlich auch keine Rundungsfehler feststellen. Der Fehler kommt nur durch den oben beschriebenen Effekt zustande.

Würde man 4 (grenzwertig) oder besser noch 5 Sensoren verwenden, könnte man den Fehler rausrechnen, aber das ist natürlich etwas schwachsinnig.

Na, mal sehen....

Zur Unterhaltung:

Vortex,

wie schon gesagt, versuche auch ich, den ADNS2610 für die Koppelnavigation einzusetzen. Die mathematischen Vorarbeiten dazu habe ich in diesem Thread
Microcontroller » Software, Algorithmen und KI » Odometrieberechung mit zwei Maussensoren
vorgestellt. Inzwischen lasse ich die Berechnung (in Fliesskomma-Arithmetik) auf einem ATmega16 laufen, übertrage aber nach jedem Rechnungslauf Rohdaten und Rechenergebnisse an den PC. Dadurch konnte ich die Richtigkeit der Berechnungen auf dem ATmega kontrollieren. Sie sind richtig.

Es zeigt sich, dass die berechneten Drehwinkel immer zu klein ausfallen. Eine numerischen Ungenauigkeit kann ich ausschliessen, weil die Winkeländerung pro Messintervall weit unter 10° liegt. Numerische Ungenauigkeiten werden bei meinem Algorithmus erst oberhalb 20° signifikant. Ich habe die Sensoren auch mit unterschiedlichen Abständen zueinander montiert. Dabei zeigt sich, dass die Winkelfehler kleiner werden, je grösser die Distanz zwischen den Maussensoren ist. Wenn es sich um einen einfachen Mathefehler bei der Berechnung des Winkels handelte, müsste es genau anders herum sein. Also muss die Ursache bei den Messwerten liegen.

Hier fallen mir zwei mögliche Ursachen ein:
1. Die Pixel der Sensorkamera sind nicht genau quadratisch.
2. Der "Vorzugseffekt", den Du beobachtet hast.
Wenn die Pixel rechteckig wären, würde die Sensorkamera gestauchte bzw. gestreckte Bilder liefern. Das ist nicht der Fall. Bleibt nur der "Vorzugseffekt" übrig. Oder jemand noch andere Vorschläge?

Du liest die Sensordaten direkt ein, vermute ich; sonst hättest Du das Bild nicht einlesen können. Andernfalls könnte es sich um eine Eigenschaft des Maustreibers/Betriebssystems handeln: Ich erinnere mich finster, dass es irgendwo in den Tiefen der Windows- oder Maustreiber-Einstellungen einmal eine Einstellmöglichkeit für den "ballistischen" Effekt gab. Könnte sein, dass damit etwas Ähnliches gemeint ist.

Welche Messungen hast Du gemacht, die Dich auf die Fährte des "Vorzugseffektes" gebracht haben? Ich würde sie gern mit meiner Anordnung wiederholen. - Ist schon ein herber Rückschlag :-(. Jetzt bleibt nur die vage Hoffnung, den Effekt mathematisch zu kompensieren (hat aber Einbussen bei der Genauigkeit zur Folge).

Ciao,

mare_crisium

Edit: Habe bei Avago diese AN gefunden:

http://www.avagotech.com/docs/AV01-0476EN

Sie beschreibt einen Algorithmus, der die Auflösung in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit verändert. Er ist aber nicht fest im Sensor eingebaut, sondern muss im Maustreiber (auf dem PC) oder in dem Auswertungs MC (in der Maus) extra programmiert werden.

Zitat:

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Zitat von mare_crisium

/i]
vorgestellt. Inzwischen lasse ich die Berechnung (in Fliesskomma-Arithmetik) auf einem ATmega16 laufen, übertrage aber nach jedem Rechnungslauf Rohdaten und Rechenergebnisse an den PC. Dadurch konnte ich die Richtigkeit der Berechnungen auf dem ATmega kontrollieren. Sie sind richtig.

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Hm, ich hätte es vielleicht auch besser in Fliesskommaarithmetik probieren sollen. Das ganze händische Kommageschiebe wird mit der Zeit etwas lästig. Aber vielleicht praktiziere ich auch nur falsche Technik :-).

Zitat:

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Es zeigt sich, dass die berechneten Drehwinkel immer zu klein ausfallen. Eine numerischen Ungenauigkeit kann ich ausschliessen, weil die Winkeländerung pro Messintervall weit unter 10° liegt. Numerische

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Also ich bin eigentlich bei meinen letzten Experimenten zu der Erkenntnis gelangt, dass die Sensoren wirklich nur brauchbare absolute Ergebnisse liefern, wenn man sich bei der Bewegung auf eine Koordinate beschränkt. Und das ist natürlich nicht Sinn und Zweck bei dieser Navigationsanwendung.

Ich musste meine Versuche wegen Zeitmangel aber etwas aussetzen und wollte das ganze noch genauer untersuchen. Kommt vielleicht noch.

Zitat:

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Du liest die Sensordaten direkt ein, vermute ich; sonst hättest Du das Bild nicht einlesen können. Andernfalls könnte es sich um eine Eigenschaft des Maustreibers/Betriebssystems handeln: Ich erinnere mich finster, dass es irgendwo in den Tiefen der Windows- oder Maustreiber-Einstellungen einmal eine Einstellmöglichkeit für den "ballistischen" Effekt gab. Könnte sein, dass damit etwas Ähnliches gemeint ist.

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Ja, ich lese die Sensordaten direkt ein. Das Bild ist ja nur "Ascii-Art" im Terminalprogramm. Ich mache es mit einem atmega8.
Der Effekt lässt sich aber eben tatsächlich auch an einem ganz normalen Windows-PC mit einer optischen Maus beobachten. Von daher ging ich davon aus dass es Sensorbedingt ist.

Zitat:

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nur die vage Hoffnung, den Effekt mathematisch zu kompensieren (hat aber Einbussen bei der Genauigkeit zur Folge).

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Ja, darüber habe ich auch schon nachgedacht. Aber die ganze Anordnung ist sowieso schon mit so viel spekulation und Ungenauigkeiten verbunden dass das schon sehr fraglich wird. Aber wie geschrieben will ich mich nochmal damit beschäftigen, sobald wieder etwas Zeit ist.

Ciao,

mare_crisium

Zitat:

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Edit: Habe bei Avago diese AN gefunden:

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Ich schau mir das auch nochmal an, aber scheint ein anderer Effekt zu sein.

Bis dann!
Viele Grüße,
Klaus