XY düzlemiyle sınırlandırılmış bir nesnenin 2B konumunu ölçmeye yönelik fikirler

Bir proje üzerinde çalışıyorum ve bir nesnenin 2B düzlemde X ve Y konumunu ölçmek istediğim bir özellik ortaya çıktı. Nesne bir kişi tarafından hareket ettirilir, nesnenin hareketi 2B düzlemle kısıtlanır (böylece Z ekseni yer değiştirmesi olmaz).

Kısıtlamalar:

• 1 mm, ideal olarak 0,5 mm veya daha iyi ölçülen konum çözünürlüğü istiyorum.
• Nesnenin hareket ettiği alan 30 cm X 30 cm'dir.
• Kullandığım herhangi bir ölçüm yöntemi, nesnenin hareketini önemli ölçüde kısıtlamamalıdır.
• Ayrıca, sadece nesnenin üzerinde hareket ettiği düzlemin gerçek bir katı yüzey OLMADIĞINI (sözlü olarak ifade edilmesi zor projeye özgü nedenlerle) DEĞİLDİR.
• İyi haber şu: Nesne gerektiği gibi değiştirilmek için tamamen sorun yok (üstte LED, dize ekleri veya başka bir şey).

Bu tür bir çözüm bulmanın yöntemi ne olabilir?

Çeşitli yaklaşımları düşünüyorum ama bunlardan herhangi birinin çözüm şartını yerine getirip getirmeyeceğini bilmiyorum. Mevcut sistemimde çok fazla kısıtlama olmadığından, yeterince hassas olduğu sürece karmaşık / hantal bir uygulamada bile iyiyim.

İşte şimdiye kadar fikirlerimden birkaçı:

(1) Kızılötesi tabanlı menzil sensörleri (sadece iki tane gerekir)

(2) Nesneden yanlara bağlı iki uzun kaliper / mikrometre

(3) Her biri nesneden yanda serbestçe bükülen gerinim ölçer yaprağına bağlanan iki tel

Fikir 4: Bu size en iyi doğruluğu verecektir . Aşağıdakilere ihtiyacınız olacak:

• 2x Hassas lineer kızaklar.
• 2x Hassas doğrusal kodlayıcılar .
• 2x Metal bağlantılar.

Her doğrusal slayda doğrusal bir kodlayıcı ekleyin. İki sürgüyü 90º aralıklı olarak düzenleyin ve bağlantıyı kullanarak nesneyi sürgülere takın. Bunun gibi doğrusal kodlayıcılar hassas ölçüm uygulamaları için kullanılır. Bu yöntemi kullanarak kolayca 0,01 mm çözünürlük ve 0,1 mm doğruluk elde edebilirsiniz ve muhtemelen bundan çok daha iyi sonuç verecektir.

Fikir 3: Bir kamera kullanın. Nesnenizde hangi kısıtlamalara sahip olduğunuzu bilmiyorum, ancak küçük bir LED ekleyebiliyorsanız, kamerayla izleme bir doddle olabilir.

Jennifer burada bir dizi kırmızı LED izci kullanıyor. Arkadaşlarınızı şaşırtmak ve kafa karıştırmak için mükemmeldir.

LED açıkken kameranın kare hızıyla zaman içinde yanıp sönecek şekilde senkronize edin, böylece LED açıkken ve LED kapalı durumdayken bir görüntü elde edersiniz. Görüntüleri çıkarın ve LED'in görüntü içinde bulunması önemsizdir.

Alternatif olarak, kamaya bir IR filtresi, merceğin etrafındaki IR LED'leri ekleyin ve nesneye geri yansıtıcı bir işaretleyici yerleştirin. Bu, nesneden veya çevreden çok daha parlak görünmelidir.

Alex, annesinin çantasında giydiği retro yansıtıcı bir bandı modelliyor.

Fikir 1: İki String Potansiyometre kullanın .

Nesneyi hareket ettirmek için kareden yaklaşık 90º ve 1m uzakta olacak şekilde düzenleyin, nesne ile pot arasındaki mesafeyi ölçebilirsiniz. Kesin konumu hesaplamak için bazı trigonometri kullanabilirsiniz. Bunun yapıldığını gördüm ve iyi çalışıyor. Doğruluğu alabilir misin? Aşağıdakileri yapmanız gerekir:

• Tencereleri aralıklarının yaklaşık% 80'inden yararlanacak şekilde düzenleyin.
• Tencere sinyalleri op-amp takipçileri ile tamponlayın (Kaliteli hassas opamps).
• Düzgün yerleştirilmiş bir PCB ile kaliteli 12 bit ADC kullanın.
• Sistemi mekanik olarak sağlam ve sağlam hale getirin.
• İplerin küçük bir delikten çıktığından emin olun.

Bu şekilde, yaklaşık 3000 adımlık bir ADC aralığına ulaşmayı bekleyebilirsiniz. Bu size yaklaşık 0,1 mm çözünürlük sağlar. Şimdi, doğruluk elde etmek için. Sistemi dikkatli bir şekilde kalibre etmeniz gerekir. Nesnenin çeşitli konumlardaki konumunu doğru bir şekilde ölçün ve bu okumaları ölçümlerle ilişkilendirin. Bu size kolayca 1mm doğruluk sağlayabilir.

Fikir 2: Bir Yükseliş Sensörü kullanın . Bunlar size ihtiyacınız olandan çok daha fazla olan ve biraz pahalı olabilecek 6 serbestlik derecesi (X, Y, Z, rulo, eğim, sapma) verir, ancak hazır bir çözümdür.

Sistem sabit bir verici ve hareketli bir alıcıdan oluşur. Sistem, alıcının vericiye göre konumunu ve yönünü söyleyebilir.

Doğruluk 1,4 mm olarak belirtilir, ancak muhtemelen dikkatli bir kalibrasyonla bunu iyileştirebilirsiniz.

Fikir 5: Dijital kalem ve adres nokta kağıdı.

Beraberlik yazdığınız her şeyi kaydedebilen bu muhteşem kalemleri alabilirsiniz. Kalemler, siz yazarken kağıda bakan küçük bir kamera içeriyor. Bununla birlikte, aslında bıraktığınız mürekkebe bakmaz, bunun yerine kağıt üzerindeki küçük nokta desenine bakar. (Bu özel kağıdı satın almanız veya yazdırabilirsiniz).

Bunlardan biri belirtimlerinizi kolayca karşılayabilir.

Bu konuda bir proje yaptım ve sekstant yöntemi özellikle kısa menzilde iyi çalışıyor, ancak kör noktası var, belirli bir mesafenin altında, işe yaramayacak. Ayrıca, daha fazla aydınlatma kaynağınız varsa, hatalı olacaktır. Ölçümün doğruluğu, kullanılan kameranın kalitesinin ve kamera ile aydınlatma kaynağı arasındaki mesafenin bir fonksiyonudur.

Umarım yardımcı olur!

tarif ettiğiniz şey aslında bir sayısallaştırma tablosu veya tablettir.

Bir fotogrametri OEM için çalıştığımda, sayısallaştırma tablolarımız yaklaşık bir metre kare idi ve daha sonra (ve muhtemelen şimdi) haritacılar tarafından kullanılıyordu. ; ve elektromanyetik bobin içeren bir işaretleme aygıtı (ince artı).

Mantık devreleri, X ve Y eksenlerindeki bakır tellere elektrik impulsları gönderir; bu impulslar bobin tarafından alınır ve işaretleme cihazının tam XY pozisyonunu bir inçin yüzde biri kadar hesaplamak için dijital sayaçlar tarafından işlenir.

Herhangi bir nedenden dolayı projenizde bir işaretleme cihazı kullanamıyorsanız, bir pantograf eklemeyi deneyebilirsiniz.