แนวคิดในการวัดตำแหน่ง 2D ของวัตถุที่ถูก จำกัด ให้อยู่ในระนาบ XY

ฉันกำลังทำงานในโครงการและมีแง่มุมหนึ่งที่ฉันต้องการวัด (ติดตามอย่างต่อเนื่อง) ตำแหน่ง X และ Y ของวัตถุข้ามระนาบ 2D วัตถุนั้นถูกเคลื่อนย้ายโดยบุคคลโดยความเคลื่อนไหวของวัตถุนั้น จำกัด อยู่ที่ระนาบ 2D (ดังนั้นจึงไม่มีการเคลื่อนที่ของแกน Z)

ข้อ จำกัด :

• ฉันต้องการความละเอียดตำแหน่งที่วัดได้ที่ 1 มม. 0.5 มม. หรือดีกว่า
• พื้นที่ที่วัตถุเคลื่อนที่คือ 30 ซม. X 30 ซม.
• ไม่ว่าวิธีการวัดใดที่ฉันใช้ไม่ควร จำกัด การเคลื่อนไหวของวัตถุอย่างมีนัยสำคัญ
• นอกจากนี้โปรดสมมติว่าระนาบที่วัตถุเคลื่อนที่คืออากาศและไม่ใช่พื้นผิวของแข็งจริง (สำหรับเหตุผลเฉพาะโครงการที่ยากต่อการใช้คำพูด)
• ข่าวดีก็คือ: วัตถุตกลงได้อย่างสมบูรณ์ที่จะแก้ไขตามความจำเป็น (LED ที่ด้านบนหรือสิ่งที่แนบสตริงหรือสิ่งอื่น ๆ )

อาจมีวิธีใดบ้างที่จะได้รับการแก้ไขปัญหาดังกล่าว

ฉันกำลังพิจารณาวิธีการต่าง ๆ แต่ฉันไม่รู้ว่ามีวิธีใดที่จะตอบสนองความต้องการด้านความละเอียดได้ เนื่องจากมีข้อ จำกัด ไม่มากในระบบที่มีอยู่ของฉันฉันก็โอเคกับการใช้งานที่ซับซ้อน / ขนาดใหญ่ตราบใดที่มันแม่นยำพอ

นี่คือความคิดของฉันสองสามประการ:

(1) เซ็นเซอร์วัดช่วงอินฟราเรด (ต้องการแค่สองอันเท่านั้น)

(2) คาลิเปอร์ / ไมโครมิเตอร์ยาวสองอันเชื่อมต่อจากวัตถุไปยังด้านข้าง

(3) สองสายแต่ละสายเชื่อมต่อจากวัตถุไปยังใบวัดความเครียดดัดอิสระที่ด้านข้าง

แนวคิด 4: สิ่งนี้จะให้ความแม่นยำที่ดีที่สุดแก่คุณ คุณจะต้องต่อไปนี้:

• 2x สไลด์เชิงเส้นที่มีความแม่นยำ
• 2x แม่นยำเข้ารหัสเชิงเส้น
• การเชื่อมโยงโลหะ 2x

แนบตัวเข้ารหัสเชิงเส้นกับแต่ละสไลด์เชิงเส้น จัดเรียงทั้งสองสไลด์90ºออกจากกันและแนบวัตถุกับตัวเลื่อนโดยใช้การเชื่อมโยง ตัวเข้ารหัสแบบเชิงเส้นเช่นนี้ใช้สำหรับการวัดที่แม่นยำ การใช้วิธีนี้คุณสามารถบรรลุความละเอียด 0.01 มม. และความแม่นยำ 0.1 มม. ได้อย่างง่ายดายและอาจทำได้ดีกว่านั้น

แนวคิดที่ 3: ใช้กล้อง ฉันไม่ทราบว่าคุณมีข้อ จำกัด อะไรในวัตถุของคุณ แต่ถ้าคุณสามารถเพิ่ม LED เล็ก ๆ ได้การติดตามด้วยกล้องอาจเป็นสิ่งที่น่าเบื่อ

เจนนิเฟอร์ที่นี่กำลังเล่นกีฬาติดตามไฟ LED สีแดง เหมาะสำหรับการนอนเล่นและทำให้เพื่อนสับสน

ซิงโครไนซ์ไฟ LED เพื่อกะพริบตามเวลาด้วยอัตราเฟรมของกล้องเพื่อให้คุณได้รับหนึ่งภาพเมื่อเปิดไฟ LED และหนึ่งภาพเมื่อปิดไฟ LED ลบภาพและค้นหา LED ภายในภาพเล็กน้อย

อีกทางหนึ่งคือเพิ่มฟิลเตอร์ IR ลงใน camea, IR LEDs รอบ ๆ เลนส์และเก็บเครื่องหมาย retro-reflective บนวัตถุ สิ่งนี้ควรแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนกว่าวัตถุหรือสภาพแวดล้อม

อเล็กซ์กำลังสร้างแบบจำลองเทปสะท้อนแสงย้อนยุคบางอย่างซึ่งแม่ของเขาทำให้เขาสวมใส่ในกระเป๋าของเขา

ความคิดที่ 1: ใช้มิเตอร์โพเทนชิโอมิเตอร์สองตัว

จัดเรียงมันให้ห่างกัน90ºและ 1 เมตรจากช่องสี่เหลี่ยมเพื่อให้วัตถุเคลื่อนที่ไปมาคุณสามารถวัดระยะห่างระหว่างวัตถุกับหม้อได้ คุณสามารถใช้ตรีโกณมิติเพื่อคำนวณตำแหน่งที่แน่นอน ฉันได้เห็นสิ่งนี้ทำและใช้งานได้ดี คุณจะได้รับความถูกต้องหรือไม่ คุณควรทำสิ่งต่อไปนี้:

• จัดเรียงกระถางในลักษณะที่จะใช้ประโยชน์จากประมาณ 80% ของช่วงของพวกเขา
• บัฟเฟอร์สัญญาณจากหม้อด้วยตัวติดตาม op-amp (opamp ความแม่นยำคุณภาพดี)
• ใช้ ADC 12 บิตคุณภาพดีพร้อม PCB ที่จัดวางอย่างเหมาะสม
• ทำให้ระบบเสียงและแข็ง
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายอักขระโผล่ออกมาจากรูเล็ก ๆ

ด้วยวิธีนี้คุณอาจคาดหวังว่าจะได้รับช่วง ADC ประมาณ 3000 ขั้นตอน นี่ให้ความละเอียดประมาณ 0.1 มม. ตอนนี้เพื่อให้ได้ความถูกต้อง คุณจะต้องปรับระบบอย่างรอบคอบ วัดตำแหน่งของวัตถุในหลาย ๆ ตำแหน่งอย่างแม่นยำและสัมพันธ์กับค่าที่อ่านได้ สิ่งนี้สามารถให้ความแม่นยำ 1 มม. แก่คุณได้อย่างง่ายดาย

ความคิดที่ 2: ใช้เสด็จขึ้นสู่สวรรค์เซนเซอร์ สิ่งเหล่านี้ให้คุณได้อิสระ 6 องศา (X, Y, Z, roll, pitch, yaw) ซึ่งมากกว่าสิ่งที่คุณต้องการและอาจมีราคาแพงนิดหน่อย แต่มันเป็นวิธีแก้ปัญหาแบบนอกชั้นวาง

ระบบประกอบด้วยเครื่องส่งสัญญาณที่อยู่กับที่และเครื่องรับที่เคลื่อนที่ ระบบสามารถบอกตำแหน่งและทิศทางของตัวรับที่สัมพันธ์กับตัวส่ง

ความแม่นยำระบุไว้ที่ 1.4 มม. แต่คุณอาจปรับปรุงด้วยการสอบเทียบอย่างระมัดระวัง

แนวคิดที่ 5: ปากกาดิจิทัลและกระดาษจดที่อยู่

คุณสามารถรับปากกามหัศจรรย์เหล่านี้ซึ่งสามารถบันทึกทุกสิ่งที่คุณเขียนวาด ปากกาประกอบด้วยกล้องขนาดเล็กที่มองกระดาษขณะที่คุณเขียน อย่างไรก็ตามมันไม่ได้ดูที่หมึกที่คุณวางลงจริง ๆ แล้วดูที่รูปแบบของจุดเล็ก ๆ บนกระดาษ (คุณจำเป็นต้องซื้อกระดาษพิเศษนี้หรือคุณสามารถพิมพ์ได้)

หนึ่งในนั้นจะสามารถตอบสนองความต้องการของคุณได้อย่างง่ายดาย

ฉันทำโครงการนี้และวิธี sextant ทำงานได้ดีโดยเฉพาะในระยะสั้น แต่มีจุดบอดต่ำกว่าระยะที่กำหนดมันจะไม่ทำงาน นอกจากนี้หากคุณมีแหล่งกำเนิดแสงมากขึ้นก็จะผิดพลาด ความแม่นยำของการวัดคือฟังก์ชั่นของคุณภาพของกล้องที่ใช้และการแยกระหว่างกล้องกับแหล่งกำเนิดแสง

หวังว่าจะช่วย!

สิ่งที่คุณกำลังอธิบายเป็นหลักตารางหรือแท็บเล็ต

เมื่อฉันทำงานให้กับโฟโตแกรมเมทรี OEM ตารางการทำดิจิทัลของเรามีขนาดประมาณหนึ่งตารางเมตรและจากนั้น (และอาจเป็นไปได้ในปัจจุบัน) ที่ใช้โดยนักทำแผนที่ ฯลฯ พวกเขาประกอบด้วยโต๊ะแก้วที่มีสายทองแดงบาง ๆ ติดอยู่ด้านหลังของตาราง ; และอุปกรณ์ชี้ตำแหน่ง (กากบาท) ซึ่งมีขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า

วงจรลอจิกจะส่งแรงกระตุ้นไฟฟ้าไปตามสายทองแดงในแกน X และ Y แรงกระตุ้นเหล่านี้จะถูกหยิบขึ้นมาโดยขดลวดและประมวลผลโดยตัวนับดิจิตอลเพื่อคำนวณตำแหน่ง XY ที่แน่นอนของอุปกรณ์ชี้ตำแหน่งลงไปหนึ่งร้อยนิ้ว

ถ้าด้วยเหตุผลบางอย่างคุณไม่สามารถใช้อุปกรณ์ตัวชี้ภายในโครงการของคุณคุณสามารถลองแนบเอกสาร