roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Сканирующий лазерный дальномер

Наше хобби — конструировать и программировать.
Демонстрация готовых роботов и устройств построенных своими руками.

Re: Сканирующий лазерный дальномер

Сообщение citizen » 04 дек 2013, 14:51

По поводу конструкции с подшипниками - где взять две трубки таких диаметров, чтобы точно совпадали с подшипниками; как прикрепить диск к трубке так, чтобы перекос был меньше 2 градусов? (Для этого достаточно точно отрезать трубку, но не понятно, как это сделать без оборудования.)

не понятно только что со скоростью сканирования.

Там все понятно - диск делает 2 оборота в секунду, при этом разрешение дальномера - 6 градусов, т.е. 60 измерений на оборот, за секунду будет 120 точек. Одиночный шарповский дальномер при этом за секунду сделает 60 измерений. У меня дальномер за секунду делает 360*3 = 1080 измерений.
Аватара пользователя
citizen
 
Сообщения: 315
Зарегистрирован: 12 окт 2008, 12:40
Откуда: Красногорск, Подмосковье

Re: Сканирующий лазерный дальномер

Сообщение linvinus » 04 дек 2013, 15:09

citizen писал(а):По поводу конструкции с подшипниками - где взять две трубки таких диаметров, чтобы точно совпадали с подшипниками; как прикрепить диск к трубке так, чтобы перекос был меньше 2 градусов? (Для этого достаточно точно отрезать трубку, но не понятно, как это сделать без оборудования.)

не понятно только что со скоростью сканирования.

Там все понятно - диск делает 2 оборота в секунду, при этом разрешение дальномера - 6 градусов, т.е. 60 измерений на оборот, за секунду будет 120 точек. Одиночный шарповский дальномер при этом за секунду сделает 60 измерений. У меня дальномер за секунду делает 360*3 = 1080 измерений.


citizen, без станков сложно сделать что то качественное.
Я могу вам помочь с конструкцией, у меня есть фрезерный станок с делительной головкой дома, и куча капролона :)
я сейчас оцениваю все варианты дальномеров, но пока ваш лидар лучше всех по параметрам.

У лидара есть недостаток, он должен крутиться на 360 градусов, поэтому его нужно либо на самый верх конструкции робота, тогда теряются низкие препятствия, либо делать вращающееся кольцо, как в варианте с шарповскими сенсорами.
Второй вариант конструктивно эффективнее, т.к. можно расположить в нижней части робота, чуть выше колёс.
Я больше за этот вариант конструкции.

Вот ещё вариант дальномера для бедных http://www.pirobot.org/blog/0014/

не понятно только что со скоростью сканирования

она маленькая. вот тут попытались увеличить скорость сканирования - количеством сенсоров https://www.cresis.ku.edu/~cgifford/Pap ... irobot.pdf

Проблема в том что на один замер шарповский сенсор тратит 50ms (40ms сканирование и 10ms пауза) те. 20 замеров в секунду, это слишком медленно.

По моим замерам диаграмма направленности GP2Y0A21YK0F (10-80см) - порядка 4 градусов, может чуть больше (на расстоянии 80см пятно от ик диода 5см в диаметре). Т.е. чтобы покрыть 180 градусов нужно порядка 45шт которые будут потреблять 1350mA, иначе нужно вращать меньшее количество датчиков.
Несмотря на узконаправленный излучатель, в приёмнике видимо достаточно широкоугольная линза, поэтому он может улавливать сигнал соседнего датчика расположенного со стороны приёмника.
Последний раз редактировалось linvinus 04 дек 2013, 21:07, всего редактировалось 1 раз.
R3 forum87/topic15337.html
R2 roboforum.ru/forum102/topic13980.html
R4 roboforum.ru/post336339.html#p336339
Делать надо хорошо - плохо получится само!
Аватара пользователя
linvinus
 
Сообщения: 1581
Зарегистрирован: 29 апр 2011, 12:37
Откуда: Москва
прог. языки: С

Re: Сканирующий лазерный дальномер

Сообщение Myp » 04 дек 2013, 16:18

citizen писал(а):По поводу конструкции с подшипниками - где взять две трубки таких диаметров, чтобы точно совпадали с подшипниками; как прикрепить диск к трубке так, чтобы перекос был меньше 2 градусов? (Для этого достаточно точно отрезать трубку, но не понятно, как это сделать без оборудования.)

берёшь кусок пластика, вырезаешь в нём отверстие чуть меньше чем внешняя обойма подшипника но больше чем внутренняя.
кладёшь подшипник на отверстие и по периметру подшипника облепляешь холодной сваркой.
всё, подшипник закреплён на одной половине, сидит в гнезде.
потом берёшь второй кусок пластика с отверстием чуть меньшим чем внутренняя обойма.
кладёшь его сверху и внутри так же облепляешь внутреннюю обойму.
чтобы внешняя обойма не тёрлась об пластик можно подложить шайбочку из бумаги под внутреннююобойму.
Безымянный.jpg
Безымянный.jpg (8.64 КиБ) Просмотров: 1780
<telepathmode>На вопросы отвечает Бригадир Телепатов!</telepathmode>
Всё уже придумано до нас!
Аватара пользователя
Myp
скрытый хозяин вселенной :)
 
Сообщения: 15938
Зарегистрирован: 18 сен 2006, 12:26
Откуда: Тверь по прозвищу Дверь
прог. языки: псевдокод =) сила в алгоритме!
ФИО: глубокоуважаемый Фёдор Анатольевич

Re: Сканирующий лазерный дальномер

Сообщение linvinus » 04 дек 2013, 22:35

Вот что китайци делают и продают http://www.landzo.cn/index.php?m=conten ... d=17&id=18 и http://www.alibaba.com/product-gs/14028 ... Array.html
только я не понимаю для чего это, написано CCD Sensor Camera Module for Intelligent Car
Похоже это модули для соревнований "smart car navigation" http://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z ... 0749708544
вот ролик
http://v.youku.com/v_show/id_XNjM1ODU0Njk2.html

Добавлено спустя 10 минут 12 секунд:
Интересно, а если лазер поставить по центру, а два датчка по краям, так чтобы один работал на ближнюю зону а второй на дальнюю, можно использовать линзы с разным фокусным расстоянием.
R3 forum87/topic15337.html
R2 roboforum.ru/forum102/topic13980.html
R4 roboforum.ru/post336339.html#p336339
Делать надо хорошо - плохо получится само!
Аватара пользователя
linvinus
 
Сообщения: 1581
Зарегистрирован: 29 апр 2011, 12:37
Откуда: Москва
прог. языки: С

Re: Сканирующий лазерный дальномер

Сообщение citizen » 04 дек 2013, 23:39

Те камеры, что китайцы продают, или с широкоугольным объективом, что плохо для точности, или с Pinhole, что дает проблемы с освещенностью.
Да и цены на них не указаны.
Если две камеры поставить, то базовое расстояние тоже сократиться в два раза, что очень сильно снизит точность. Также придется сразу два потока данных обрабатывать, что повышает требования к контроллеру.
Аватара пользователя
citizen
 
Сообщения: 315
Зарегистрирован: 12 окт 2008, 12:40
Откуда: Красногорск, Подмосковье

Re: Сканирующий лазерный дальномер

Сообщение linvinus » 05 дек 2013, 14:01

citizen писал(а):Те камеры, что китайцы продают, или с широкоугольным объективом, что плохо для точности, или с Pinhole, что дает проблемы с освещенностью.
Да и цены на них не указаны.

Да нужно цену узнать, как минимум это датчик + держатель для линз, линзы можно купить отдельно.

Кстати, интересно могут ли пригодиться такие агрегаты
http://www.aliexpress.com/item/LV12-CCD ... 76418.html

Или такой компактный http://www.aliexpress.com/item/INCOZ-14 ... 17887.html
тут есть документация для него http://www.champtek.com/product.php?id=174&classid=6

Для них много сенсоров http://www.aliexpress.com/price/ccd-lin ... 3godcxcAcg


----------------------------------------
вот ещё модуль
http://www.parallax.com/product/28317 + evolution board http://www.digikey.com/catalog/en/partg ... dule/34016
Интересна документация
TSL1401-DB_manual.pdf
(893.83 КиБ) Скачиваний: 0

рассмотрены всяческие эффекты и тонкости
R3 forum87/topic15337.html
R2 roboforum.ru/forum102/topic13980.html
R4 roboforum.ru/post336339.html#p336339
Делать надо хорошо - плохо получится само!
Аватара пользователя
linvinus
 
Сообщения: 1581
Зарегистрирован: 29 апр 2011, 12:37
Откуда: Москва
прог. языки: С

Re: Сканирующий лазерный дальномер

Сообщение citizen » 05 дек 2013, 20:30

По-моему, модуль считывателя штрихкодов здесь никак не применить, а еще они достаточно дорогие.
Всяких разных CCD датчиков действительно много, но они обычно слишком длинные и с низкой частотой опроса.
Модуль parallax уже упоминался здесь ранее - он необоснованно дорогой и со слишком широким угловым полем.
Аватара пользователя
citizen
 
Сообщения: 315
Зарегистрирован: 12 окт 2008, 12:40
Откуда: Красногорск, Подмосковье

Re: Сканирующий лазерный дальномер

Сообщение linvinus » 05 дек 2013, 20:45

Да я пришёл к выводу что проще купить б/у lidar за 100$, от пылесоса, на ebay.
Проблема
№1 - ваш сенсор на 128 точек лучшее что доступно на рынке для физиков (остальные слишком длинные). у XV-11 (сенсор DLIS-2K) - 2081 точка.
№2 - найти все компоненты для создания конструкции и уложиться в 100$ сложно :(
№3 - габариты моего робота 10x10см
для XV11 есть документация:
http://random-workshop.blogspot.ru/ (схемы протоколы и прочее)
https://github.com/Xevel/NXV11/wiki
http://www.youtube.com/watch?v=KnspWPlBM_o
http://wiki.ros.org/xv_11_laser_driver/ ... 20to%20USB
http://xv11hacking.wikispaces.com/ (есть точные размеры, протокол и прочее)
http://www.youtube.com/watch?v=XSLGBzEumAM (разборка пылесоса в том числе и лидара во всех деталях, 33мин, 59мин.)
https://www.sparkfun.com/news/490 (фото разобранного устройства)
https://sites.google.com/site/waynehold ... dar-module (фото разобранного устройства)
http://random-workshop.blogspot.ru/2011 ... mbled.html (фото разобранного устройства)
Муфта LPM-04A http://www.slipring.cn/product_en/185.html

Но скорее всего буду переделывать под конструкцию которая мне понравилась.

Вообще по моим представлениям, ввиду примитивности констрокции, лидар не должен стоить больше 50$, а то и дешевле.

Самому собрать дороже 100$ выходит, вот это парень говорит что у него много запчастей от XV-11 http://www.ebay.com/usr/sailmaster63, я у него купил, может ещё есть. ну а так кроме него и другие продают.
Моё предложение помочь с конструкцией остаётся неизменным, если нужен буду обращайтесь :beer:
Последний раз редактировалось linvinus 06 дек 2013, 22:38, всего редактировалось 4 раз(а).
R3 forum87/topic15337.html
R2 roboforum.ru/forum102/topic13980.html
R4 roboforum.ru/post336339.html#p336339
Делать надо хорошо - плохо получится само!
Аватара пользователя
linvinus
 
Сообщения: 1581
Зарегистрирован: 29 апр 2011, 12:37
Откуда: Москва
прог. языки: С

Re: Сканирующий лазерный дальномер

Сообщение citizen » 05 дек 2013, 22:12

У меня стоимость конструкции меньше 40$ получилась.
Фактически были куплены линейка, держатель объектива, объектив, лазер, контроллер, пассик, металлические стойки, все остальное нашел у себя.
Подробнее про цены - в инструкции по сборке.
Аватара пользователя
citizen
 
Сообщения: 315
Зарегистрирован: 12 окт 2008, 12:40
Откуда: Красногорск, Подмосковье

Re: Сканирующий лазерный дальномер

Сообщение linvinus » 05 дек 2013, 22:59

citizen писал(а):У меня стоимость конструкции меньше 40$ получилась.
Фактически были куплены линейка, держатель объектива, объектив, лазер, контроллер, пассик, металлические стойки, все остальное нашел у себя.
Подробнее про цены - в инструкции по сборке.


Да, но реально ближе к 100 получается, тут стоит учесть что все по разному комплектующие ищут (кому как повезёт) + доставка зависит от того на кого попадёшь.
А потом полчается тут чуть переплатил и там переплатил итого 100 а ещё и устройство не собрано :(

Может стоит добавить ссылку forum10/topic12095-285.html#p281288 в первый пост? а то постоянно искать приходится.

Я не спорю, тема отличная, я лично ещё бы рассмотрел вариант конструкции на 180 градусов, её проще установить и нет аналогов по такой стоимости, можно обойтись соединительными проводами что сильно упрощает конструкцию.
Качать можно шатуном, а положение определять так же по энкодеру.
R3 forum87/topic15337.html
R2 roboforum.ru/forum102/topic13980.html
R4 roboforum.ru/post336339.html#p336339
Делать надо хорошо - плохо получится само!
Аватара пользователя
linvinus
 
Сообщения: 1581
Зарегистрирован: 29 апр 2011, 12:37
Откуда: Москва
прог. языки: С

Re: Сканирующий лазерный дальномер

Сообщение citizen » 05 дек 2013, 23:54

Пересчитал первый столбец в таблице цен с учетом доставки из Китая (все покупалось на aliexpress) - стало 40$. Все остальные компоненты - детали, которые можно взять из старой электроники, старый HDD, двигатель из CD-ROM, кусочек текстолита, небольшие отрезки металла, винты с гайками, обрезки трубочек, кусок фанеры.
price.png


Добавил ссылку на инструкцию в первый пост.

180 градусов - мне кажется, для SLAM будет не очень хорошо.
Аватара пользователя
citizen
 
Сообщения: 315
Зарегистрирован: 12 окт 2008, 12:40
Откуда: Красногорск, Подмосковье

Re: Сканирующий лазерный дальномер

Сообщение sned » 06 дек 2013, 19:13

Делаю дальномер на линейке 1402(в ней 256 пикселей).Линейка пришла.
Собирался применить контроллер Arduino Due,но тут меня ждало
разочарование.Теоретически Due по быстродействию должен был подойти
обеспечив 3об/сек и 360 замеров на оборот.На деле написанная
програмка для этого показала в 20 раз меньшую скорость вычисления
чем требовалось.Теперь придется искать подходящий контроллер.STM32
хорош но к сожалению раньше с ним не работал.
Вопрос citizen:если увеличить в вашей программе количество замеров
в два раза,STM32 по скорости справится?
sned
 
Сообщения: 179
Зарегистрирован: 08 апр 2013, 08:09
Откуда: Екатеринбург
ФИО: Сергей

Re: Сканирующий лазерный дальномер

Сообщение citizen » 06 дек 2013, 20:37

Теоретически Due по быстродействию должен был подойти
обеспечив 3об/сек и 360 замеров на оборот.На деле написанная
програмка для этого показала в 20 раз меньшую скорость вычисления
чем требовалось.

DMA использовали? Без DMA тут никак.

Сейчас в моей программе на градус приходится примерно 19000 тактов контроллера. Захват значения пикселя идет каждые 52 такта.
Захватить 256 пикселей мой контроллер, скорее всего сможет, а вот обработать (вычислить максимум) - я не уверен.

Если взять контроллер, работающий на более высокой частоте (48 МГц), то тогда точно успеет захватить.
Аватара пользователя
citizen
 
Сообщения: 315
Зарегистрирован: 12 окт 2008, 12:40
Откуда: Красногорск, Подмосковье

Re: Сканирующий лазерный дальномер

Сообщение linvinus » 06 дек 2013, 21:11

sned писал(а):Делаю дальномер на линейке 1402(в ней 256 пикселей).

а какую линзу вы собираетесь использовать (или уже используете)?

добавил ещё несколько ссылок про XV-11 (в посте выше), есть подробное фото и видео разобранного устройства.
Я продумываю как модифицировать XV-11 так чтобы в центре была башня на которой можно закрепить модули над лидаром.
Выяснил следующее:
Сам лидар имеет довольно большой подшипник https://f540bca8-a-62cb3a1a-s-sites.goo ... edirects=0 (там же справа видно и энкодер )
это то что нужно, но, лазер, приёмник и основная плата выполнены в виде одного целого :( и они пересекают центр, причём есть подозрение что приёмник находит на внутренний диаметр подшипника.
И основная проблема, как передавать данные.
Я придумал сделать кольца из оргстекла (световодоы), одно в основании башни второе вокруг, на разных высотах, так можно организовать приёмники для rx и tx.
фотодиод располагается в разрезе кольца поэтому сможет улавливать сигнал от передатчика (светодиода) не зависимо от его расположения отночительно приёмника.
землю передать через подшипник а питание скользящим контактом.

Или использовать вот такие муфты http://www.senring.com/snh070.html


Я понимаю что тема не про XV-11 но я обсуждаю общие проблемы :beer: .
R3 forum87/topic15337.html
R2 roboforum.ru/forum102/topic13980.html
R4 roboforum.ru/post336339.html#p336339
Делать надо хорошо - плохо получится само!
Аватара пользователя
linvinus
 
Сообщения: 1581
Зарегистрирован: 29 апр 2011, 12:37
Откуда: Москва
прог. языки: С

Re: Сканирующий лазерный дальномер

Сообщение sned » 07 дек 2013, 08:10

DMA использовали? Без DMA тут никак.

Затрудняюсь ответить как отладчик Arduino-wire использует DMA.
sned
 
Сообщения: 179
Зарегистрирован: 08 апр 2013, 08:09
Откуда: Екатеринбург
ФИО: Сергей

Пред.След.

Вернуться в Наши проекты

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2

Mail.ru counter