Ideen zum Messen der 2D-Position eines Objekts, das auf die XY-Ebene beschränkt ist

Idee 4: Dies gibt Ihnen die beste Genauigkeit. Sie benötigen Folgendes:

• 2x Präzisions-Linearschlitten.
• 2x Präzisions -Linear-Encoder .
• 2x Metallgestänge.

Bringen Sie an jedem Linearschlitten einen Linearencoder an. Ordnen Sie die beiden Objektträger im 90°-Winkel zueinander an und befestigen Sie das Objekt mithilfe der Verbindungen an den Objektträgern. Linearencoder wie dieser werden für Präzisionsmessanwendungen verwendet. Mit dieser Methode können Sie leicht eine Auflösung von 0,01 mm und eine Genauigkeit von 0,1 mm erreichen und werden wahrscheinlich viel besser abschneiden.

Idee 3: Verwenden Sie eine Kamera. Ich weiß nicht, welche Einschränkungen Sie für Ihr Objekt haben, aber wenn Sie eine winzige LED hinzufügen können, kann das Verfolgen mit einer Kamera ein Kinderspiel sein.

Jennifer hier trägt eine Reihe von roten LED-Trackern. Perfekt, um Ihre Freunde zu verwirren und zu verwirren.

Synchronisieren Sie die LED so, dass sie im Takt mit der Bildrate der Kamera blinkt, sodass Sie ein Bild mit eingeschalteter LED und eines mit ausgeschalteter LED erhalten. Subtrahieren Sie die Bilder, und das Auffinden der LED innerhalb des Bildes ist trivial.

Alternativ können Sie der Kamera einen IR-Filter, IR-LEDs um das Objektiv herum hinzufügen und das Objekt mit einem retroreflektierenden Marker versehen. Dies sollte viel heller erscheinen als das Objekt oder die Umgebung.

Alex modelliert ein hinreißendes retroreflektierendes Klebeband, das ihm seine Mutter auf seiner Tasche aufgetragen hat.

Idee 1: Verwenden Sie zwei String-Potentiometer .

Ordnen Sie sie etwa 90º voneinander entfernt und 1 m vom Quadrat entfernt an, damit sich das Objekt bewegt. Sie können den Abstand zwischen dem Objekt und dem Topf messen. Dann können Sie etwas Trigonometrie verwenden, um die genaue Position zu berechnen. Ich habe dies getan gesehen und es funktioniert gut. Können Sie die Genauigkeit erhalten? Sie sollten Folgendes tun:

• Ordnen Sie die Töpfe so an, dass sie etwa 80 % ihrer Reichweite ausnutzen.
• Puffern Sie die Signale von den Töpfen mit Operationsverstärker-Followern (Präzisions-Operationsverstärker von guter Qualität).
• Verwenden Sie einen 12-Bit-ADC von guter Qualität mit einer richtig ausgelegten Leiterplatte.
• Machen Sie das System mechanisch solide und steif.
• Achten Sie darauf, dass die Saiten aus einem kleinen Loch herauskommen.

Auf diese Weise können Sie erwarten, einen ADC-Bereich von etwa 3000 Schritten zu erreichen. Dies ergibt eine Auflösung von etwa 0,1 mm. Nun, um die Genauigkeit zu erhalten. Sie müssen das System sorgfältig kalibrieren. Messen Sie die Position des Objekts an mehreren Stellen genau und korrelieren Sie diese Messwerte mit den Messungen. Dies könnte Ihnen leicht eine Genauigkeit von 1 mm geben.

Idee 2: Verwenden Sie einen Aufstiegssensor . Diese geben Ihnen 6 Freiheitsgrade (X, Y, Z, Rollen, Nicken, Gieren), was viel mehr ist, als Sie brauchen, und ein bisschen teuer sein kann, aber es ist eine funktionierende Standardlösung.

Das System besteht aus einem stationären Sender und einem beweglichen Empfänger. Das System kann Ihnen die Position und Ausrichtung des Empfängers relativ zum Sender mitteilen.

Die Genauigkeit wird mit 1,4 mm angegeben, aber Sie könnten dies wahrscheinlich durch sorgfältige Kalibrierung verbessern.

Idee 5: Digitaler Stift und Adresspapier.

Sie können diese erstaunlichen Stifte bekommen, die alles aufzeichnen können, was Sie schreiben und zeichnen. Die Stifte enthalten eine winzige Kamera, die beim Schreiben auf das Papier blickt. Es betrachtet jedoch nicht die Tinte, die Sie aufgetragen haben, sondern ein Muster aus winzigen Punkten auf dem Papier. (Sie müssen dieses Spezialpapier kaufen, oder Sie können es ausdrucken).

Eines davon würde Ihre Spezifikation problemlos erfüllen.

Ich habe ein Projekt dazu gemacht, und die Sextantenmethode funktioniert gut, besonders auf kurze Distanz, aber sie hat ihren blinden Fleck, unterhalb einer bestimmten Entfernung wird sie nicht funktionieren. Plus, wenn Sie mehr Lichtquellen haben, wird es falsch sein. Die Genauigkeit der Messung hängt von der Qualität der verwendeten Kamera und dem Abstand zwischen Kamera und Beleuchtungsquelle ab.

Ich hoffe, das hilft!

Was Sie beschreiben, ist im Wesentlichen ein Digitalisierungstisch oder -tablett.

Als ich für einen Photogrammetrie-OEM arbeitete, waren unsere Digitalisierungstische etwa einen Quadratmeter groß und wurden damals (und möglicherweise auch heute) von Kartografen usw. verwendet. Sie bestanden aus einem Glastisch mit dünnen Kupferdrähten, die in Gitterform an der Rückseite des Tisches befestigt waren ; und ein Zeigegerät (Fadenkreuz), das eine elektromagnetische Spule enthielt.

Logikschaltungen würden elektrische Impulse über die Kupferdrähte in der X- und Y-Achse senden; Diese Impulse würden von der Spule aufgenommen und von digitalen Zählern verarbeitet, um die genaue XY-Position des Zeigegeräts bis auf Hundertstel Zoll zu berechnen.

Wenn Sie aus irgendeinem Grund kein Zeigegerät in Ihrem Projekt verwenden konnten, könnten Sie versuchen, einen Stromabnehmer anzubringen.