XY विमान के लिए विवश किसी वस्तु की 2D स्थिति को मापने के लिए विचार


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मैं एक परियोजना पर काम कर रहा हूं, और एक पहलू सामने आया है जहां मैं एक 2D विमान में किसी वस्तु के X और Y स्थान को मापना (लगातार ट्रैक करना) चाहूंगा। ऑब्जेक्ट को किसी व्यक्ति द्वारा स्थानांतरित किया जाता है, ऑब्जेक्ट के आंदोलन को 2 डी विमान (इसलिए कोई जेड-अक्ष विस्थापन) के लिए विवश नहीं किया जाता है।

Image1

प्रतिबंध:

  • मैं 1 मिमी का मापा स्थिति रिज़ॉल्यूशन, आदर्श रूप से 0.5 मिमी या बेहतर माप करना चाहूंगा।
  • जिस स्थान पर वस्तु चलती है वह 30 सेमी X 30 सेमी है।
  • माप की जो भी विधि मैं उपयोग करता हूं वह वस्तु के आंदोलन को महत्वपूर्ण रूप से बाधित नहीं करता है।
  • इसके अलावा, कृपया केवल यह मान लें कि जिस पर वस्तु चलती है वह हवा है, और वास्तविक ठोस सतह नहीं है (परियोजना-विशिष्ट कारणों के लिए जो कि मौखिक रूप से कठिन हैं)।
  • अच्छी खबर यह है: वस्तु को पूरी तरह से ठीक किया जाना आवश्यक है (शीर्ष पर एलईडी, या स्ट्रिंग संलग्नक, या कुछ और)।

उस तरह के संकल्प को प्राप्त करने का एक तरीका क्या हो सकता है?

मैं विभिन्न दृष्टिकोणों पर विचार कर रहा हूं, लेकिन मुझे नहीं पता कि उनमें से कोई भी संकल्प आवश्यकता को पूरा करेगा या नहीं। चूंकि मेरे मौजूदा सिस्टम में कई अड़चनें नहीं हैं, इसलिए जब तक यह पर्याप्त रूप से सटीक है, तब तक मैं भी एक जटिल / भारी कार्यान्वयन के साथ ठीक हूं।

यहाँ मेरे विचारों के एक जोड़े हैं:

(1) इन्फ्रारेड-आधारित रेंज सेंसर (केवल दो वास्तव में चाहिए) Image2

(२) ऑब्जेक्ट से पक्षों तक जुड़े दो लंबे कैलीपर्स / माइक्रोमीटर Image3

(3) दो तार, प्रत्येक वस्तु से एक स्वतंत्र रूप से झुकने वाले पान के पत्ते के किनारे से जुड़ा हुआ है Image4


अजीब बात है, यह मुझे चित्र सम्मिलित नहीं करने दे रहा है। एक पल प्लीज ...
बोर्डबाइट

आप एक चिकित्सा का निर्माण कर सकते हैं!
निक हेल्डेन

@ निक: मेरे त्वरित विकिपीडिया-वाचन के अनुसार, थैरेमिन हाथ को एक संधारित्र की एक प्लेट (एक एलसी सर्कुइट के भाग के रूप में) का उपयोग करके काम करता है। क्या यह ३० सेमी की रेंज में काम करेगा (मैंने कभी थैरेमिन नहीं खेला है), और क्या यह ०.५ एमएम रिज़ॉल्यूशन की अनुमति देगा?
बोर्डबाइट

30cm रेंज एक समस्या नहीं होगी। मुझे बहुत आश्चर्य होगा अगर आपको 0.5 मिमी रिज़ॉल्यूशन मिल सकता है। मुझे यकीन है कि यह कुछ अच्छा फ़िल्टरिंग और सिग्नल प्रोसेसिंग के साथ किया जा सकता है ... लेकिन मैं उस बारे में पूछने वाला नहीं हूं। इसलिए मेरा सुझाव एक टिप्पणी है, उत्तर नहीं।
निकल्डेन

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एक कोने पर एक पोटेंशियोमीटर रखें और उस पर एक घूर्णन हाथ संलग्न करें। फिर इस बांह के अंत में फिर से एक और बांह के साथ एक और पोटेंशियोमीटर रखें। दूसरे हाथ का अंत विभिन्न पदों पर ले जाया जाता है, फिर पोटेंशियोमीटर उनके द्वारा बनाए गए कोण के आनुपातिक होते हैं। गणित के एक बिट के साथ आप सटीक स्थिति की गणना कर सकते हैं।
जिप्पी

जवाबों:


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विचार 4: यह आपको सर्वोत्तम सटीकता प्रदान करेगा । आपको निम्नलिखित की आवश्यकता होगी:

  • 2x परिशुद्धता रैखिक स्लाइड।
  • 2x परिशुद्धता रैखिक एनकोडर
  • 2x धातु लिंकेज।

रैखिक स्लाइड एनकोडर लिंकेज

प्रत्येक रैखिक स्लाइड में एक रैखिक एनकोडर संलग्न करें। दो स्लाइड 90º को अलग से व्यवस्थित करें, और लिंक का उपयोग करके स्लाइडर्स को ऑब्जेक्ट संलग्न करें। इस तरह रैखिक एनकोडर सटीक माप अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जाते हैं। इस पद्धति का उपयोग करके आप आसानी से 0.01 मिमी रिज़ॉल्यूशन, और 0.1 मिमी सटीकता प्राप्त कर सकते हैं, और संभवतः इससे बेहतर करेंगे।


Haha, यह एक स्थिति पर नज़र रखने वाले सवाल के लिए सबसे व्यापक उत्तर (और उस पर एक-व्यक्ति का योगदान) है!
बोर्डबाइट

यह थोड़ा समान है, दो कैलिपर्स (जो मुझे पता है कि सस्ते हैं) की मेरी संभावित संभावना से बेहतर संकल्प है। इस तरह के रैखिक एनकोडर कितने महंगे हैं, इस पर कोई विचार?
बोर्डबाइट

आप £ 200 से कम के लिए eBay पर रैखिक एनकोडर उठा सकते हैं। रैखिक बीयरिंग भी महंगा हो सकता है, लेकिन आपका आवेदन सस्ता बेलनाकार के साथ दूर करने में सक्षम होगा।
Rocketmagnet

का उल्लेख किया। वास्तव में, लागत बहुत अधिक कारक नहीं है, क्योंकि यह सिर्फ एक बार की परियोजना है। हालाँकि, मुझे इस बात की चिंता है कि क्या यह विशेष तरीका कुछ हद तक आंदोलन को बाधित कर सकता है, या क्या एनकोडर बहुत उच्च-घर्षण या भारी नहीं हैं? (मैंने सिर्फ यह
बताने के

एनकोडर गैर-संपर्क हैं। केवल घर्षण रैखिक बीयरिंग से आएगा, जो वास्तव में बहुत कम घर्षण होगा। यदि आप शून्य घर्षण चाहते हैं, तो एयर बियरिंग का उपयोग करें।
राकेटमग्नेट

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विचार 3: एक कैमरे का उपयोग करें। मुझे नहीं पता कि आपको अपनी वस्तु पर क्या अड़चन है, लेकिन यदि आप एक छोटी सी एलईडी जोड़ सकते हैं, तो एक कैमरा के साथ ट्रैकिंग एक डॉडल हो सकती है।

एलईडी ट्रैकिंग

जेनिफर यहां रेड एलईडी ट्रैकर्स की एक श्रृंखला खेल रही हैं। बेडलाइटिंग और अपने दोस्तों को भ्रमित करने के लिए बिल्कुल सही।

कैमरे के फ्रेम दर के साथ समय-समय पर एलईडी फ्लैश करने के लिए सिंक्रनाइज़ करें, ताकि आपको एलईडी के साथ एक छवि मिल जाए, और एक एलईडी बंद हो जाए। छवियों को घटाना, और छवि के भीतर एलईडी का पता लगाना तुच्छ है।

वैकल्पिक रूप से, कैमरा में IR फ़िल्टर, लेंस के चारों ओर IR LED, और ऑब्जेक्ट पर एक रेट्रो-रिफ्लेक्टिव मार्कर स्टॉक करें। यह वस्तु या परिवेश की तुलना में बहुत अधिक चमकदार होना चाहिए।

रेट्रो-रिफ्लेक्टिव टेप

एलेक्स कुछ उभरे हुए रेट्रो-रिफ्लेक्टिव टेप की मॉडलिंग कर रहा है, जो उसके मम्मी ने उसे अपने बैग में पहनने के लिए बनाया था।


मैंने यह प्रश्न करने के लिए अद्यतन किया है कि वस्तु वास्तव में संशोधन / संलग्नक के लिए खुली है।
बोर्डबाइट

मुझे पलक झपकते एलईडी विचार के साथ छवि घटाव पसंद है। स्पष्टता के लिए, क्या आप उत्तर के बारे में टिप्पणी को हल करने के लिए जोड़ सकते हैं? मैंने ऊपर टिप्पणी अनुभाग में एक टिप्पणी की, जिसमें कहा गया है कि 1 मिमी परिशुद्धता के साथ हल करने के लिए 300X300 पिक्सेल छवि पर्याप्त होगी (सैद्धांतिक रूप से)। लेकिन यह तथ्य कि एक एलईडी एक बिंदु-स्रोत नहीं है, संकल्प पर थोड़ा सा काट सकता है।
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आइडिया 1: दो स्ट्रिंग पोटेंशियोमीटर का उपयोग करें ।

स्ट्रिंग पॉट

उन्हें वर्ग से 90range के अलावा और 1 मीटर की दूरी पर व्यवस्थित करें ताकि ऑब्जेक्ट चारों ओर घूम जाए, आप ऑब्जेक्ट और पॉट के बीच की दूरी को माप सकते हैं। सटीक स्थिति की गणना करने के लिए आप कुछ त्रिकोणमिति का उपयोग कर सकते हैं। मैंने यह किया है देखा है और यह अच्छी तरह से काम करता है। क्या आप सटीकता प्राप्त कर सकते हैं? आपको निम्न कार्य करना चाहिए:

  • लगभग 80% उनकी सीमा का उपयोग करने के लिए इस तरह से बर्तन की व्यवस्था करें।
  • ऑप-एम्प अनुयायियों (अच्छी गुणवत्ता वाले सटीक ओप्स) वाले बर्तनों से संकेतों को बफर करें।
  • एक अच्छी गुणवत्ता वाले 12-बिट एडीसी का उपयोग करें, ठीक से बिछाए गए पीसीबी के साथ।
  • सिस्टम को यंत्रवत् ध्वनि और कठोर बनाओ।
  • सुनिश्चित करें कि तार एक छोटे से छेद से निकले।

इस तरह, आप लगभग 3000 चरणों की ADC सीमा प्राप्त करने की उम्मीद कर सकते हैं। यह आपको लगभग 0.1 मिमी रिज़ॉल्यूशन देता है। अब, सटीकता प्राप्त करने के लिए। आपको सिस्टम को ध्यान से जांचना होगा। कई स्थानों पर वस्तु की स्थिति को सटीक रूप से मापें, और माप के साथ उन रीडिंग को सहसंबंधित करें। यह आपको आसानी से 1 मिमी सटीकता दे सकता है।


वाह, मुझे नहीं पता था कि इन सटीक चीजों का अस्तित्व था, महान विचार! Google खोजों के पहले जोड़े के आधार पर, इनमें शानदार रिज़ॉल्यूशन है (ठीक है, केवल एडीसी द्वारा सीमित, मुझे लगता है)। पता नहीं कितना दोहराव होगा (जीवन भर में कई बार वापसी पर), लेकिन कैलिब्रेट किया जा सकता है। अब, कम से कम 30 सेमी फुल-स्केल रेंज के साथ एक खोजने के लिए।
बोर्डबाइट

@ इंगा - वे सटीक माप अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, इसलिए मुझे उम्मीद है कि वे बहुत दोहराए जाएंगे। आप हमेशा हर एक चेक कर सकते हैं। हो सकता है कि आपके पास कुछ निश्चित सॉकेट हो जो आप अपनी वस्तु को संलग्न कर सकते हैं।
रॉकेटमेग्नेट

का उल्लेख किया। यह सादगी और प्रत्यक्षता में हरा करना कठिन है; मैं इसका परीक्षण करने जा रहा हूं। और जहां तक ​​30 सेमी फुल-स्केल रेंज है, भले ही विशेष स्ट्रिंग-पॉट की रेंज कम हो, मैं हमेशा 30 सेंटीमीटर की अवधि प्राप्त करने के लिए, इसे ज्ञात लंबाई के आगे स्ट्रिंग संलग्न कर सकता था।
बोर्डबीइट

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विचार 2: एक उदगम सेंसर का उपयोग करें । ये आपको 6 डिग्री की स्वतंत्रता (एक्स, वाई, जेड, रोल, पिच, यव) प्रदान करते हैं जो कि आपकी आवश्यकता से बहुत अधिक है, और थोड़ा महंगा हो सकता है, लेकिन यह एक कामकाजी ऑफ-द-शेल्फ समाधान है।

उदगम संवेदक

सिस्टम में एक स्थिर ट्रांसमीटर और एक चलती रिसीवर होता है। सिस्टम आपको ट्रांसमीटर के सापेक्ष रिसीवर की स्थिति और अभिविन्यास बता सकता है।

सटीकता 1.4 मिमी पर निर्दिष्ट की गई है, लेकिन आप सावधानीपूर्वक अंशांकन के साथ सुधार कर सकते हैं।


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आइडिया 5: डिजिटल पेन और एड्रेस डॉट पेपर।

डिजिटल पेन

आप इन अद्भुत कलमों को प्राप्त कर सकते हैं जो एक ड्रॉ लिखने के लिए सब कुछ रिकॉर्ड कर सकते हैं। पेन में एक छोटा कैमरा होता है जो लिखते समय कागज पर दिखता है। हालांकि, यह वास्तव में आपके द्वारा रखी गई स्याही को नहीं देखता है, इसके बजाय यह कागज पर छोटे डॉट्स के पैटर्न को देखता है। (आपको यह विशेष पेपर खरीदने की आवश्यकता है, या आप इसे प्रिंट कर सकते हैं)।

इनमें से एक आसानी से आपके विनिर्देशन को पूरा करने में सक्षम होगा।


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मैंने इस पर एक परियोजना की, और विशेष रूप से शॉर्ट रेंज में, उत्तम विधि काम करती है, लेकिन इसका अंधा स्थान है, एक निश्चित दूरी के नीचे, यह काम नहीं करेगा। साथ ही, यदि आपके पास रोशनी के अधिक स्रोत हैं, तो यह गलत होगा। माप की सटीकता उपयोग किए गए कैमरे की गुणवत्ता और कैमरा और रोशनी के स्रोत के बीच अलगाव का एक कार्य है।

उम्मीद है की वो मदद करदे!


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आप जो वर्णन कर रहे हैं वह अनिवार्य रूप से एक डिजिटाइज़िंग टेबल या टैबलेट है।

जब मैंने फोटोग्राममेट्री ओईएम के लिए काम किया तो हमारी डिजिटाइज़िंग टेबल एक मीटर वर्ग के बारे में थीं और तब (और संभवतः अब) कार्टोग्राफर द्वारा उपयोग की जाती थीं, आदि। उन्होंने एक ग्लास टेबल शामिल की जिसमें पतली तांबे की तारें थीं जो ग्रिड के गठन में टेबल के पीछे जुड़ी हुई थीं। ; और एक पॉइंटिंग डिवाइस (क्रॉसहेयर) जिसमें एक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कॉइल होता था।

तर्क सर्किट एक्स और वाई कुल्हाड़ियों में तांबे के तारों के नीचे विद्युत आवेग भेजते हैं; इन आवेगों को कुंडल द्वारा उठाया जाएगा और डिजिटल काउंटर द्वारा संसाधित किया जाएगा, जो एक इंच के सौवें हिस्से तक पॉइंटिंग डिवाइस की सटीक XY स्थिति की गणना करेगा।

यदि किसी कारण से आप अपने प्रोजेक्ट के भीतर एक पॉइंटिंग डिवाइस का उपयोग नहीं कर सकते हैं तो आप एक पेंटोग्राफ संलग्न करने का प्रयास कर सकते हैं।

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