9 réponses à ce sujet

[rorozero]

Bonjour,
Je cherche déséspérement un capteur pour mesurer une distance de maximum 30m, composé d'un émetteur/récepteur et d'une balise. Le principe serait de mesurer la distance entre l'émetteur (mobile) et la balise (fixe). L'émetteur doit etre omnidirectionnel et ne doit pas forcément etre orienté vers la balie pour mesurer la distance .
J'ai déja étudié:
-Capteur laser: trop cher et doit etre orienté
-capteur ultrason: distance maxi 6m et directionel aussi
-Capteur IR: meme chose...

J'avais plutot l'idée d'un capteur qui émet une onde radio renvoyée par la balise.Le temps entre l'émission et la réception nous indiquerait la distance séparant les deux. Une présision de l'ordre de 5cm à 20cm serait suffisante.

Je vous remercie d'avance pour vos réponses

[Jbot]

Tu peux utiliser un capteur laser qui tourne en permanence pour avoir une vision globale. PAr contre si l'objet que tu dois capter bouge selon les X Y et Z, la ca va pas etre possible du coup ^^

[rorozero]

Merci pour ta réponse Jbot, J'avais deja pensé a cette solution mais le probleme c'est que le laser ne passe pas a travert les objets.
Le but final du capteur serait d'en associer 3 sur un robot. 3 balises seraient fixées dans une piece ou un jardin par exemple. Les trois mesures nous donnerait les coordonées du robot sur un plan X,Y.

[Leon]

Tout d'abord, les ultra-sons vont à plus de 6m, voir beaucoup plus de 6m, tout dépend du matériel utilisé. 6m, c'est la distance maxi des télémètres bas de gamme peu puissants.

Mesurer des distances avec une onde radio, c'est très compliqué. Il y a des trucs comme ça qui fonctionnent par interférométrie radio, je n'y connais rien du tout, à toi de fouiller! Mais mesurer simplement par "temps de vol", c'est quasi impossible. Entre quoi et quoi fais-tu ta mesure? Il te faut une référence dans le temps. Et puis pour obtenir une précision de 10cm, il faut un compteur temporel précis à moins de 1ns! Vitesse de la lumière oblige!

J'ai une idée qui vaut ce qu'elle vaut: travailler dans les sons audibles (= moins directifs)! Je ne sais pas si c'est acceptable de polluer ta scène par des bruits... Des HP fixes placés à différents endroits, qui émettent des salves de sons de caractéristiques bien déterminées. Il suffit d'embarquer 1 ou plusieurs micros dans chaque robot. Il faut à chaque émission de salve émettre en parallèle un signal de "trigger" transmis par radio (ou IR) pour que le récepteur ait une bonne référence de temps. Ca doit être possible aussi sans le signal "trigger" si les balises sont bien synchronisées; il faut alors au moins une balise de plus (3 minimum), car tu ne mesures plus des distances, mais des différences de distances.

Sinon, pour ton application, tu devrais aussi regarder les solutions "goniométriques" qui se basent sur la mesure d'angles des différentes balises (et non plus avec des distances). Avec différents émetteurs IR bien répartis, qui émettent en continu un signal caractéristique (modulé) et un récepteur directionnel tournant sur tes robots, permettant une mesure d'angle précise. Sur de grandes distances (30m étant une grande distance pour moi), ça donne de bon résultats en général. Ca n'est pas forcément compatible de ta contrainte "passer à travers les objets". Si c'est vraiment une contrainte à respecter à 100%, elle va beaucoup de limiter! Tu devrais considérer la possibilité de perdre 1 mesure pendant que le faisceau passe à travers des objets. De toutes façon, je pense que ton robot peut avoir une autre source d'information pour son positionnement: l'avancement de ses roues (odométrie). Sur des petits déplacement (le temps de la perte du faisceau), l'odométrie est TRES précise.

Leon.

[Luj]

Selon le budget, on peut aussi regarder du côté des GPS différentiels : un GPS seul n'a pas la précision requise, mais en utilisant un(des) point(s) fixe(s), on obtient des pseudo-distances qui minimisent les erreurs des GPS en considérant que les erreurs sont les mêmes pour chacun des récepteurs.

Autre solution à base de GPS, lui adjoindre une centrale inertielle, ce qu'on appelle "real time kinetics GPS" : http://blog.makezine.com/archive/2009/11/diy_real_time_kinematic_gps.html

Mais je n'ai personnellement testé aucune de ces solutions.

[Esprit]

J'allais aussi proposer le GPS à la lecture du premier message.

En fait, le problème du GPS est la précision. En effet, les puces GPS sont limitées à une précision d'un cercle d'un mètre de rayon. Il me semble que c'est l'armée qui a volontairement fait limiter la précision... (je cherche une source)

Mais qu'à cela ne tienne !
Un cercle de 2m de diamètre ? Bah, il suffit de de prendre une série de mesures très rapidement et faire une petite moyenne !

Et j'imagine que le GPS peut aussi donner une info sur l'altitude ?
En gros il donne une réponse pour un point avec les coordonnées x,y et z, comme en 3D ?

(On compte proposer un projet basé sur une puce GPS pour mon cours de techniques digitales cette année, je saurai en dire plus dans quelques mois, si le projet est accepté.)


[Edit pour la source :
"- La précision au mètre n'existe pas en pur GPS, car le brouillage fait par l'armée américaine limite la précision à 5-10 mètres. Si c'est plus précis en voiture c'est que c'est souvent doublé d'un odomètre et d'un gyroscope, et surtout d'algorithmes qui repositionnent à la volée (si le gps vous dit que vous etes dans un batiment), le logiciel vous repositionne sur la route)."
Vu dans un commentaire de Clubic... Ça vaut ce que a vaut, mais le gars à l'air de connaitre son histoire.


[Edit 2 : Sur le même lien que précédemment, dans les commentaires qui suivent, une info intéressante :
"Lorsque Gallileo sera actif (système "GPS" européen), la précision devrait atteindre environ 10 cm, ..."
À vérifier, comme toujours, mais ça sera vachement impressionnant comme précision !


[Edit 3 : Wikipédia tend à confirmer cette information (sur la précision de Galileo), mais parle de cette précision pour le système payant...

"le service commercial (ou CS pour Commercial Service) : en échange d’une redevance versée à l’opérateur Galileo, il offrira de nombreux services à valeur ajoutée (garantie du service, intégrité et continuité du signal, meilleure précision de la datation et des données de positionnement ou encore la diffusion d'informations chiffrées à l'aide de 2 signaux supplémentaires). Ce service utilise les 2 bandes de fréquences du service ouvert, ainsi qu'une bande fréquence de supplémentaire de 1260 à 1 300 MHz. Ce qui permet une précision inférieure à 1 m. Les signaux du service commercial peuvent également être complétés par des signaux provenant de stations terrestres pour atteindre une précision inférieure à 10 cm. Ce sont principalement les abonnements à ce service qui assureront le financement de Galileo ;"

[Leon]

Je crois que notre ami rorozero cherche à localiser un robot en extérieur ET EN INTERIEUR! C'est mort pour le GPS...

Le but final du capteur serait d'en associer 3 sur un robot. 3 balises seraient fixées dans une piece ou un jardin par exemple. Les trois mesures nous donnerait les coordonées du robot sur un plan X,Y.

Leon.

[Guillaume TDRIS]

Pour faire un positionnement pas chère à partir de 3 balises, une seule solution (qui fonctionne je l'ai fait quand j'étais étudiant)

- 3 balises sonore sur différentes fréquences qui émettent par intermittence (mais pas en même temps)
- un récepteur sur le robot pour recevoir le sons de toutes les directions

Le son se déplace à "seulement" 300m/S donc l'éventuel écart est plus facile à mesurer que la lumière ou les ondes radio.

En connaissant les écarts d'émissions entre les balises, on en déduit les différentes distances de celle-ci. C'est les fréquences qui permettent d'identifier la balise reçu.

Deux problèmes cependant:
- cette méthode ne donne pas l'orientation du robot
- les balises doivent être interconnectées pour rester synchronisées

J'espère avoir été clair.

Cordialement,

Guillaume

[rorozero]

Merci pour toutes vos réponses.
J'etais parti sur un systeme d'onde radio pour ne pas avoir les contraintes de la lumière. Cependant pour ce projet je peux utiliser un laser car la zone de déplacement du robot est dégagée.Tampis il ne marchera que dans ces conditions.
Merci a LEON pour son idée de l'"goniométriques".La mesure d'angles.
J'avais imaginé pour faire un capteur simple et peu couteu ce systeme:
Un capteur laser avec une sortie tout ou rien
trois bandes réflechissante réparties autour du terrain
le laser tourne sur le robot en meme temps qu'un potetiometre (rotation infinie), à chaque "top" de détection d'un réflecteur, on enregistre la valeur du potentiomètre. On obtient donc trois valeurs en une rotation, trois angles.
Un peu de trigonométrie et de géométrie et on devrait pouvoir calculer des coordonées X/Y.
Il faudra je pense associer un capteur magnétique qui indiquerais le nord pour avoir un point d'origine à la rotation. Ou alors deux bandes réfflechissantes accolées positionées sur le térrain pour servir de point d'origine.
L'inconvegnant principal que je vois est que le robot doit etre à l'arret pour effectuer une mesure précise.

Qu'en pensez vous?

[Guillaume TDRIS]

C'est jouable ^^

Si tu préfère te bruler la rétine à te casser les oreilles, à toi de voir.

A tester donc, bon courage!