Sonar per evitare gli ostacoli: quanti sensori e dove posizionarli?

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Per evitare ostacoli durante la navigazione robotica 2D qual è la posizione / l'angolo migliore per posizionare i sensori del sonar? Quanti dovrebbero esserci?

Vorrei sapere se esiste qualche teoria o esempio per il problema del posizionamento. Mi rendo conto che dipende dal modo in cui il robot si muove e dalla sua geometria, ma sto cercando risposte generali.

— Anton
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Perché non usi semplicemente un servo. Alcuni sensori sonar sono così costosi che se hai bisogno di un grandangolo, un servo sarebbe più facile, più economico e usa meno perni. C'è uno svantaggio: non puoi andare veloce perché non sarebbe in grado di rilevare abbastanza velocemente se non avessi un sensore di alta qualità. Inoltre, i servi richiedono molta energia, quindi attenzione. So che hai già una risposta, volevo solo sottolineare questo per la comunità.

— Pinguino anonimo

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Generalmente il fattore principale nel posizionamento dei sensori è l'effettiva larghezza del raggio dei sensori stessi. Di solito è il più lungo raggio del sensore, più stretta è la larghezza del raggio.

Quindi, in primo luogo, è necessario elaborare la gamma che si intende rilevare e scegliere alcuni sensori che funzionano in quella gamma.

Quindi devi decidere su quale ampiezza di angolo vuoi rilevare la distanza. Ad esempio, puoi decidere di coprire tutto davanti e ai lati di un robot (un raggio di 180 gradi, 90 gradi su entrambi i lati del dritto).

Quindi dividere la distanza angolare per la larghezza del raggio del sensore scelto per ottenere il numero di sensori necessari.

Utilizzando l'esempio sopra, se si dispone di sensori con una larghezza del raggio di 90 gradi, ne occorrerebbero solo due, ciascuno a 45 gradi su entrambi i lati del dritto. Se avessi sensori a raggio più lungo con, diciamo, una larghezza del raggio di 20 gradi, ne avresti bisogno 9 per coprire la stessa area.

Ovviamente la larghezza del raggio non è una misura esatta, quindi è probabilmente più sicuro avere una certa sovrapposizione dei raggi. Infine, i sensori devono essere installati simmetricamente tra i lati sinistro e destro del robot.

— thisismyrobot
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Per espandere la risposta di thisismyrobot , la larghezza del raggio è davvero importante. Tuttavia, ci sono una serie di altri fattori, come la riflettività dell'ambiente ("luminosità" acustica), la frequenza di trasmissione, ecc.

Sebbene sia del 1988, Evitare gli ostacoli con i sensori a ultrasuoni copre bene le sfide: la fisica dell'eco sembra essere cambiata poco nel corso degli anni :)

L' articolo sui sensori sonar a ultrasuoni su Generation Robots introduce alcuni dei problemi più interessanti nel campo degli ultrasuoni: forme del fascio e lobi (vedere la figura 50kHz).

Da lì, dovresti visitare questi articoli più dettagliati sulle caratteristiche del fascio e sulla selezione del sensore:

— Throwback1986
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