XY 평면에 구속 된 객체의 2D 위치 측정 아이디어

프로젝트를 진행 중이며 2D 평면에서 객체의 X 및 Y 위치를 측정 (지속적으로 추적)하려는 측면이 나타났습니다. 객체의 움직임은 2D 평면으로 제한되어 있으므로 Z 축 변위가없는 상태로 사람이 이동합니다.

제약 사항 :

• 1mm, 이상적으로는 0.5mm 이상의 위치 측정 해상도를 원합니다.
• 물체가 움직이는 공간은 30cm X 30cm입니다.
• 어떤 측정 방법을 사용하더라도 물체의 움직임을 크게 제한해서는 안됩니다.
• 또한 물체가 움직이는 평면이 공기이며 실제 단단한 표면이 아니라고 가정하십시오 (언어 화하기 어려운 프로젝트 특정 이유로).
• 좋은 소식은 다음과 같습니다. 필요에 따라 개체를 수정해도됩니다 (LED 위 또는 문자열 부착물 또는 기타 항목).

그런 종류의 해결책을 얻는 방법은 무엇입니까?

다양한 접근법을 고려하고 있지만 해결책 중 하나가 해결 요구 사항을 충족 시킬지 모르겠습니다. 기존 시스템에는 많은 제약이 없으므로 복잡하고 부피가 큰 구현이라도 충분히 정확하다면 괜찮습니다.

지금까지 내 아이디어 몇 가지가 있습니다.

(1) 적외선 거리 센서 (실제로는 두 개만 필요)

(2) 물체에서 측면으로 연결된 2 개의 긴 캘리퍼 / 마이크로 미터

(3) 물체에서 측면으로 자유롭게 구부러진 스트레인 게이지 리프에 연결된 두 개의 줄

아이디어 4 : 최고의 정확도를 제공합니다 . 다음이 필요합니다.

• 2x 정밀 선형 슬라이드.
• 2x 정밀 리니어 엔코더 .
• 2 개의 금속 링키지.

각 선형 슬라이드에 선형 인코더를 연결하십시오. 두 슬라이드를 90º 간격으로 배치하고 연결 장치를 사용하여 슬라이더에 물체를 부착하십시오. 이와 같은 리니어 엔코더는 정밀 측정 어플리케이션에 사용됩니다. 이 방법을 사용하면 0.01mm 분해능과 0.1mm 정확도를 쉽게 달성 할 수 있으며 그보다 훨씬 나은 결과를 얻을 수 있습니다.

아이디어 3 : 카메라를 사용하십시오. 물체에 어떤 제약이 있는지 모르겠지만 작은 LED를 추가 할 수 있다면 카메라로 추적하는 것이 방해가 될 수 있습니다.

제니퍼는 다양한 빨간색 LED 트래커를 사용하고 있습니다. 친구를 놀라게하고 혼란스럽게하는 데 적합합니다.

카메라의 프레임 속도에 맞춰 LED가 깜박이도록 LED를 동기화하여 LED가 켜진 상태에서 하나의 이미지를, LED가 꺼진 상태에서 하나의 이미지를 얻습니다. 이미지를 빼고 이미지 내에서 LED를 찾는 것은 쉽지 않습니다.

또는 렌즈 주변의 IR LED를 카메 나에 IR 필터를 추가하고 물체에 역 반사 마커를 비축하십시오. 물체 나 주변보다 훨씬 밝게 나타납니다.

Alex는 자신의 엄마가 가방에 입을 수 있도록 약간의 역 반사 테이프를 모델링하고 있습니다.

아이디어 1 : 두 개의 전위차계 사용 .

물체가 움직일 수 있도록 사각형에서 약 90º 떨어진 곳과 1m 떨어진 곳에 배열하십시오. 물체와 냄비 사이의 거리를 측정 할 수 있습니다. 삼각법을 사용하여 정확한 위치를 계산할 수 있습니다. 나는 이것이 행해지는 것을 보았고 잘 작동한다. 정확성을 얻을 수 있습니까? 다음을 수행해야합니다.

• 약 80 %의 범위를 사용하도록 화분을 배치하십시오.
• 연산 증폭기 팔로워로 화분의 신호를 버퍼링하십시오 (좋은 품질의 정밀 연산 증폭기).
• 올바르게 배치 된 PCB와 함께 양질의 12 비트 ADC를 사용하십시오.
• 시스템을 기계적으로 견고하고 견고하게 만드십시오.
• 줄이 작은 구멍에서 나오도록하십시오.

이런 식으로 약 3000 단계의 ADC 범위를 달성 할 수 있습니다. 약 0.1mm의 해상도를 제공합니다. 이제 정확성을 얻으십시오. 시스템을 신중하게 보정해야합니다. 여러 위치에서 물체의 위치를 ​​정확하게 측정하고 측정 값과 측정 값을 상호 연관시킵니다. 이렇게하면 1mm 정확도를 쉽게 얻을 수 있습니다.

아이디어 2 : 승천 센서 사용 . 이것들은 6 자유도 (X, Y, Z, 롤, 피치, 요)를 제공하여 필요한 것보다 훨씬 비싸고 약간 비싸지 만 실용적 솔루션입니다.

시스템은 고정 송신기와 이동 수신기로 구성됩니다. 시스템은 송신기와 관련된 수신기의 위치와 방향을 알려줍니다.

정확도는 1.4mm로 지정되어 있지만 신중하게 교정하면 정확도를 향상시킬 수 있습니다.

아이디어 5 : 디지털 펜 및 주소 점지.

당신은 당신이 그리는 모든 것을 기록 할 수있는이 놀라운 펜을 얻을 수 있습니다. 펜에는 글씨를 쓰는 동안 종이를 보는 작은 카메라가 있습니다. 그러나 실제로 내려 놓은 잉크를 보지 않고 종이에 작은 점 패턴을 봅니다. 이 특수 용지를 구입하거나 인쇄 할 수 있습니다.

이 중 하나가 쉽게 사양을 충족 할 수 있습니다.

나는 이것에 대한 프로젝트를했는데, 육분의 방법은 특히 단거리에서 잘 작동하지만 특정 거리 아래에서 사각 지대가 있으면 작동하지 않습니다. 또한 더 많은 조명 소스가 있으면 오류가 발생합니다. 측정의 정확성은 사용 된 카메라의 품질과 카메라와 조명 원 사이의 분리의 함수입니다.

희망이 도움이됩니다!

당신이 설명하는 것은 본질적으로 디지타이징 테이블 또는 태블릿입니다.

내가 사진 측량 OEM을 위해 일할 때 우리의 디지털화 테이블은 약 1m2 정도였으며지도 제작자 등에 의해 사용되었습니다. 그리드 테이블에 얇은 구리 와이어가 부착 된 유리 테이블로 구성되었습니다. ; 및 전자기 코일을 포함하는 포인팅 장치 (십자선).

논리 회로는 X 및 Y 축에서 구리선 아래로 전기 충격을 전달합니다. 이러한 임펄스는 코일에 의해 포착되고 디지털 카운터로 처리되어 포인팅 장치의 정확한 XY 위치를 100 분의 1 인치까지 계산합니다.

어떤 이유로 프로젝트에서 포인팅 장치를 사용할 수없는 경우 팬터그래프를 부착 할 수 있습니다.