roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Математика определения источника звука[RoboBus, звук]

Обсуждаем рождающиеся мысли и результаты экспериментов.

Математика определения источника звука[RoboBus, звук]

Сообщение blindman » 14 май 2009, 15:00

Тема выделена оттуда: Проект звукового модуля под шину RoboBus.
<Digit>


Внимание!
Правила темы:
Все сообщения, отклоняющиеся от математического направления в общие принципы и прочие сопутствующие обсуждения считаются оффтопиком, т.е. ЗАПРЕЩЕНЫ!


Кто шарит в математике, помогите плиз

micro.png
micro.png (7.96 КиБ) Просмотров: 9755


Есть 3 точи расположенных на окружности заданного радиуса LaTeX: R = \left|O-B\right| через 120°. Есть некая точка LaTeX: X, координаты которой неизвестны. A,B,C - это микрофоны, X - источник звука. Считаем, что микрофоны и источник звука лежат в одной плоскости (горизонтальной). Известны LaTeX: \left|X-B\right| - \left|X-A\right| и LaTeX: \left|X-B\right| - \left|X-C\right|.
  1. Надо найти LaTeX: \angle XOB и LaTeX: \left|X-O\right|
  2. Если перейти из плоскости в пространство, и допустить, что источник звука может находиться вне плоскости микрофонов, то будет ли формула из п.1 справедлива для LaTeX: \angle X'OB и LaTeX: \left|X'-O\right|, где LaTeX: X' - проекция точки LaTeX: X на плоскость микрофонов.
  3. Верно ли, что 3 микрофонов недостаточно, чтобы определить не только LaTeX: \angle X'OB (LaTeX: \angle XOB), но и угол возвышения источника звука? Похоже что это верно ...
Последний раз редактировалось Digit 15 май 2009, 16:45, всего редактировалось 2 раз(а).
Причина: дорисовал правила этой темы
Проект [[Open Robotics]] - универсальные модули для построения роботов
Модули Open Robotics можно приобрести в магазине shop.roboforum.ru

Day OFF? You must be pulling my leg! Stop making humor before someone sees you, fool!

Аватара пользователя
blindman
 
Сообщения: 4130
Зарегистрирован: 29 апр 2008, 21:15
Откуда: Хабаровск
прог. языки: C,C++,Assembler,PHP,Javascript,Ruby, SPIN,Java(?)
ФИО: Андрей Юрьевич

Re: Проект звукового модуля под шину RoboBus

Сообщение contr » 15 май 2009, 15:41

Я ориентировался на решение реальной задачи применительно к боту.
contr
 
Сообщения: 987
Зарегистрирован: 17 апр 2009, 15:09
Откуда: Rostov-Don
Предупреждения: -1

Re: Проект звукового модуля под шину RoboBus

Сообщение =DeaD= » 15 май 2009, 15:45

Реальная задача - откуда звук. Человек же не знает, сколько времени назад был звук? Он знает только разницу во времени между приходом в левое и правое ухо.
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24053
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Проект звукового модуля под шину RoboBus

Сообщение contr » 15 май 2009, 16:13

пеленг источника звука - просто задача. Для животного реальная, для бота - сложная. У животных не только время огибания черепушки учитывается, но еще и уровень отражений с разных направлений, изменения при повороте головы/ушей. Крысы писк как сонар могут использовать перед прыжком
contr
 
Сообщения: 987
Зарегистрирован: 17 апр 2009, 15:09
Откуда: Rostov-Don
Предупреждения: -1

Re: Проект звукового модуля под шину RoboBus

Сообщение Digit » 15 май 2009, 16:20

предлагаю все посты, которые не имеют в своем составе формулы или математическое обсуждение этих формул, считать оффтопиком :no:
злой полицейский
Аватара пользователя
Digit
 
Сообщения: 3339
Зарегистрирован: 27 ноя 2004, 00:42
Откуда: совсем Москва
ФИО: Григорий

Re: Проект звукового модуля под шину RoboBus

Сообщение EdGull » 15 май 2009, 16:22

поддерживаю
Аватара пользователя
EdGull
 
Сообщения: 10211
Зарегистрирован: 28 дек 2004, 20:33
Откуда: Тольятти
Skype: Ed_Gull
прог. языки: Bascom AVR Basic
ФИО: Гуль Эдуард Викторович

Re: Проект звукового модуля под шину RoboBus

Сообщение contr » 15 май 2009, 16:31

Одобрямс!
"..страница не менее чем на четверть должна быть заполнена формулами. Чем сложнее - тем лучше"
/Как правильно написать доклад. Физики шутят. М. 19хх/
contr
 
Сообщения: 987
Зарегистрирован: 17 апр 2009, 15:09
Откуда: Rostov-Don
Предупреждения: -1

Re: Математика определения источника звука[RoboBus, звук]

Сообщение Angel71 » 15 май 2009, 19:07

тут немного полезного можете найти
Пространственно-временная теория радиосистем. Коростелев А.А. 1987г.
http://www.radioscanner.ru/files/download/file7485/prostr_vrem_theoriya_radiosistem_1987.djvu
оч хорошая книга, ссылок нет, если найдёте, то точно многое подчерпнёте. "Теория и техника пассивных акустических информационных систем: Учебное пособие для вузов. (И.В.Волчихин, В.К.Хохлов )". В учебном пособии изложены теория, методики и техника акустических и гидроакустических систем ближней локации, приводятся структурные схемы устройств и результаты их моделирования. Особое внимание уделено обработке сигналов (временной, частотной и регрессионной).

погуглите по акустической локации или радиолокации или гидролокации или по системам безопасности/военному делу, ничего сверхсекретного в базовых методиках локации нет, так что найти не проблема. кстати зря Вы к робобас акустику приделываете, радиосигнал в данном случае намного лучше. :oops: или Вы в будущем планируете применить всё это например на другой конструкции для точного определения относительных координаты снайпера, стреляющего по Вам? :) шутка
по поводу достаточно ли 3х микрофонов для определения относительных координат в пространсте. смутно помню, но вроде можно подняв вверх один из микрофонов. нужно прогу писать и проверять или в литературе порыть.
Аватара пользователя
Angel71
 
Сообщения: 9231
Зарегистрирован: 18 апр 2009, 22:18
Предупреждения: -1

Re: Математика определения источника звука[RoboBus, звук]

Сообщение blindman » 15 май 2009, 19:10

Angel71 писал(а):по поводу достаточно ли 3х микрофонов для определения относительных координат в пространсте. смутно помню, но вроде можно подняв вверх один из микрофонов. нужно прогу писать и проверять или в литературе порыть.

Это эквивалентно простому повороту системы координат и ничего в принципе не меняет
Проект [[Open Robotics]] - универсальные модули для построения роботов
Модули Open Robotics можно приобрести в магазине shop.roboforum.ru

Day OFF? You must be pulling my leg! Stop making humor before someone sees you, fool!

Аватара пользователя
blindman
 
Сообщения: 4130
Зарегистрирован: 29 апр 2008, 21:15
Откуда: Хабаровск
прог. языки: C,C++,Assembler,PHP,Javascript,Ruby, SPIN,Java(?)
ФИО: Андрей Юрьевич

Re: Математика определения источника звука[RoboBus, звук]

Сообщение contr » 15 май 2009, 19:18

научить бота двигаться на голос хозяина уже интересная задача. Японцы ее как-то в своих ботах-собачках решили.
Видимо нужна пара акустических сканеров или засечка с двух точек. А потом угол на источник пересчитываем в координаты.

Модератор "=DeaD=":Прекращаем оффтопить!
Последний раз редактировалось contr 15 май 2009, 19:23, всего редактировалось 1 раз.
contr
 
Сообщения: 987
Зарегистрирован: 17 апр 2009, 15:09
Откуда: Rostov-Don
Предупреждения: -1

Re: Математика определения источника звука[RoboBus, звук]

Сообщение blindman » 15 май 2009, 19:20

contr, устное предупреждение. Правила топика описаны в первом посте.
Проект [[Open Robotics]] - универсальные модули для построения роботов
Модули Open Robotics можно приобрести в магазине shop.roboforum.ru

Day OFF? You must be pulling my leg! Stop making humor before someone sees you, fool!

Аватара пользователя
blindman
 
Сообщения: 4130
Зарегистрирован: 29 апр 2008, 21:15
Откуда: Хабаровск
прог. языки: C,C++,Assembler,PHP,Javascript,Ruby, SPIN,Java(?)
ФИО: Андрей Юрьевич

Re: Математика определения источника звука[RoboBus, звук]

Сообщение =DeaD= » 15 май 2009, 19:29

Будем пробовать прикидывать с 4 микрофонами? Или на 3 микрофона ориентируемся?

Добавлено спустя 4 минуты 59 секунд:
2blindman: Стой, я чего-то тупанул :)

У тебя же задача определить направление? в плоскости микрофонов?
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24053
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Математика определения источника звука[RoboBus, звук]

Сообщение blindman » 15 май 2009, 19:30

Надо попробовать найти решение системы уравнений описывающих гиперболоиды. Я вроде в maxima решил, но когда переписал полученные формулы на С и прогоняю тест, выдает полную лабуду. Собственно, идея с гиперболоидами верная, встречал упоминания такого метода в литературе. Но вот правильно ди я составил уравнения, которые пытаюсь решить?

Пока пробуем с 3 микрофонами, железка есть практически готовая, и еще один канал туда пихать без необходимости не хочется
Проект [[Open Robotics]] - универсальные модули для построения роботов
Модули Open Robotics можно приобрести в магазине shop.roboforum.ru

Day OFF? You must be pulling my leg! Stop making humor before someone sees you, fool!

Аватара пользователя
blindman
 
Сообщения: 4130
Зарегистрирован: 29 апр 2008, 21:15
Откуда: Хабаровск
прог. языки: C,C++,Assembler,PHP,Javascript,Ruby, SPIN,Java(?)
ФИО: Андрей Юрьевич

Re: Математика определения источника звука[RoboBus, звук]

Сообщение =DeaD= » 15 май 2009, 19:30

Как минимум:

1. Источник звука находится в том 120° секторе, какой микрофон раньше услышал звук.
2. Источник звука находится в той его половине, который из оставшихся двух микрофонов раньше услышал звук.

Это уже точность +/- 30° :)
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24053
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Математика определения источника звука[RoboBus, звук]

Сообщение blindman » 15 май 2009, 19:32

Задача-минимум - найти проекцию на горизонтальную плоскость вектора направления на источник звука. Если получится найти сам вектор - будет очень хорошо
Проект [[Open Robotics]] - универсальные модули для построения роботов
Модули Open Robotics можно приобрести в магазине shop.roboforum.ru

Day OFF? You must be pulling my leg! Stop making humor before someone sees you, fool!

Аватара пользователя
blindman
 
Сообщения: 4130
Зарегистрирован: 29 апр 2008, 21:15
Откуда: Хабаровск
прог. языки: C,C++,Assembler,PHP,Javascript,Ruby, SPIN,Java(?)
ФИО: Андрей Юрьевич

Re: Математика определения источника звука[RoboBus, звук]

Сообщение =DeaD= » 15 май 2009, 19:36

Дальше можно в получившемся 60-градусном секторе перебрать направления с шагом 1 градус и попробовать для каждого вычислить точку, откуда был звук, при котором сумма расхождений уравнений будет минимальна. И выбрать в качестве правильного то направление, где этот минимум минимален :)

Добавлено спустя 32 секунды:
Сам вектор найти не получится - это 100%. Получится найти его только если принять, что он лежит в плоскости.
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24053
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Пред.След.

Вернуться в Идеи

Кто сейчас на конференции

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

Mail.ru counter