Ultraschall-Radar

[holzi]

Hallo Klingon,
ich gehöre zu denen, die sehr sehr großen Wert auf Kommentierung und Einrückung innerhalb des Codes legen. Mein Prof. hat mich genug genervt, bis ich es gemacht habe und heute ist es eine Selbstverständlichkeit. Was ich nicht mache, ist vor dem ersten Code ein Struktugramm erzeugen und daraufhin den Code entwerfen. Ich mache das anders herum.
Lasst mir aber ein bisschen Zeit für das Tutorial.

Peter

[Klingon77]

hi holzi,

Sorry!

Ich wollte Dich nicht drängen und schon gar nicht belehren

Ist wohl nicht ganz so rübergekommen, wie ich es meinte.

Ich habe mich einfach nur über Dein Engargement gefreut

liebe Grüße,

Klingon77

[3TageBart]

Mich würde mal interessieren mit welcher Geschwindigkeit man das Radar maximal bewegen kann und wie lange es braucht um, sagen wir mal, 120° abzudecken. Müsste ja irgendwie durch die maximale Laufzeit des Schalls begrenzt sein.

[holzi]

Guten morgen,
die Schallgeschwindigkeit in der Luft beträgt 343 m/s bei 20 Grad Lufttemperatur . Um daraus die Entfernung berechnen zu können, muss die folgende Formel benutzt werden:
s = c[m/s] * t[s] / 2
Wobei s die Entfernung, c die Schallgeschwindigkeit und t die Zeit ist.
Ich gehe nun mal davon aus, dass ein Objekt in 1 Meter Entfernung gefunden wurde. Das ist bei mir der Schwellwert.
Durch Umstellung der Formel nach t ergibt sich für das empfangende Echosignal eine Zeit von 0,6 ms.
Der Sensor (Sender und Empfänger) hat eine Breite von 4 cm. Daraus ergibt sich der Radius von 2 cm. Nun berechne ich die Länge des Kreisausschnittes für 120 Grad.
b=(alpha/360°) *2 * r * Pi
alpha wäre hier 120 Grad und r sind die 2 cm
Daraus ergibt sich die Länge b=4,19cm
120 Grad entsprechen 60 Servoschritte (Servostellung von 70 bis 130)
Somit hat ein Servoschritt in diesem Kreisausschnitt eine Länge von 0,07 cm
Daraus folgt nun, dass die Zeit von Servoschritt zu Servoschritt den Wert von 0,6ms nicht unterschreiten darf. Ich setze nun nach jedem Servoschritt ein Waitms 10, dass heisst nun, dass der Servo auf die Position fährt, 10 ms wartet und dann die nächste Position anfährt.
Hierbei sehe ich aber übrhaupt kein Problem. Es gibt ein anderes, wesentlich grösseres Problem. Und zwar ist das die Geschwindigkeit des Robots. Aus diesem Grunde bleibt bei mir der Sensor auf dem gefundenen Hinderniss stehen und bewegt sich erst weiter, wenn das Hinderniss auf Grund der Gegenreaktion sich nicht mehr im momentanen Scanbereich befindet. Ich habe noch das Problem, welches ich noch nicht gelöst habe, wenn der Sensor auf dem Hinderniss stehen bleibt und gleichzeitig in der Gegenreaktion des Robots ein neues Hinderniss auftaucht, kann der Robot zur Zeit nicht drauf reagieren. Dann bummst es. Aber dafür werde ich auch noch eine Lösung finden.
Ich hoffe diese Erklärung reicht aus.

Peter

[Besserwessi]

Da ist ein kleiner Rechenfehler: für die 1 m Strecke braucht der Schall etwa 6 ms, nicht 0,6 ms. Damit sind dann die 10 ms auch schon relativ knapp, aber noch ausreichend. Nur für mehr Reichweite wird man etwa länger warten müssen.
Damit hat man die Zeit für eine Messung.
Wie dicht man die Messungen machen muß oder sollte hängt von der Richtwirkung des Senders/empfängers ab. Da man die keine gute Bündelung hat, sollten Schritte wesenlich unter 5 Grad nicht nötig sein. Das wären dann nur 24 Messungen für 120 Grad.

[oberallgeier]

Hallo Peter,

hübsche Auslegungsrechnung. Das machen ja nicht alle (vorher rechnen und überlegen - erst bauen, dann um Hilfe schreien ist eher angesagt).

... habe noch ... nicht gelöst ... gleichzeitig in ... neues Hinderniss auftaucht...

Ich habe bei meinem Dottie einen eher genauen Sensor, den Sharp GP2D120, auf einem 5ervo. Die grob-qualitativen Sensoren sind irLED-Empfänger-Kombinationen - die fest eingebaut 45°-45°-gefächert das nähere Umfeld "im Blick" haben. Vielleicht wäre das etwas für Dich?

[holzi]

Hallo Besserwessi,
stimmt natürlich. Das sind 6 ms. Aus diesem Grunde habe ich ja auch die 10 ms gesetzt. Ansonsten hätte ich ein Waitms 1 gesetzt. Der Witz an dieser Sache ist nun doch tatsächlich, dass ich in meiner Doku auch die 0,6 stehen habe. Das versteh ich nun doch tatsächlich nicht von mir.In meiner Doku habe ich das nun aber sofort geändert, denn die muss ja nun stimmen.
Danke

Peter