Verfahren, das erforderlich ist, damit ein Spielzeug-„Fahrzeug“ einem „Ziel“ drahtlos folgen kann?

Ein Ultraschall-Ping-Mechanismus mit 3 Ultraschallempfängerwandlern am Fahrzeug und einem einzelnen omnidirektionalen Ultraschall-TX-Wandler (ein Piezolautsprecher oder ein Metallkegel-Ultrahochtöner würde funktionieren) an dem zu verfolgenden Gerät würde so lange Richtungs- und Entfernungsinformationen liefern da etwas annähernde Sichtlinie (Ton) beibehalten werden könnte. Eine vereinfachte Darstellung:

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Die Follow-me-Einheit erzeugt in einem kalibrierten Zeitintervall einen Ultraschallimpuls. Der Unterschied in der Laufzeit des Impulses auf den drei RX-Einheiten ermöglicht die Bestimmung des relativen Abstands von jedem RX und somit der räumlichen Position durch Triangulation.

Wenn eine Wand einen der Schallwege blockiert, aber nicht die anderen, würde dies den Prozess etwas unsicherer machen, aber solange sich das Follow-me bewegt, kann auch dies durch ein wenig Signalverarbeitung und Interpolation umgangen werden zwischen bekanntermaßen guten Impulsen.

Wenn stark gerichtete RX-Einheiten verwendet werden, kann die Richtung mit nur zwei Einheiten bestimmt werden, die ausreichend voneinander entfernt sind, aber dies ermöglicht keine Abschätzung der Entfernung, sondern nur der Winkelrichtung.

Ich sehe keinen Grund, warum die Hochfrequenz-Peilung nicht funktionieren sollte. Sie könnten das 433-MHz-Band verwenden, für das kleine TX/RX-Module weit verbreitet sind. Das Wichtigste wäre, einen zu finden, der eine zuverlässige RSSI (empfangene Signalstärke) liefert. Sie würden am Ende drei oder vier Antennen am Roboter haben, die in verschiedene Richtungen zeigen; Der Roboter richtet sich wie ein linienverfolgender Roboter auf die höchste Signalstärke aus.

Das funktioniert natürlich nur, wenn man direkt auf das Ziel zufährt. Wenn Sie sich auf der anderen Seite einer Mauer befinden oder möchten, dass der Roboter um eine Ecke fährt, wird es viel komplizierter. Das andere Problem besteht darin, den Roboter anzuhalten, wenn er nahe genug kommt, um über Ihren Fuß zu fahren.

Wenn Sie andererseits eine Kamera und einen leistungsfähigen Prozessor an Bord haben, können Sie die Gesichtsverfolgung für die Richtung mit Anweisungen verwenden, um Ihr Gesicht in der Mitte seines Sichtfelds und in einer bestimmten wahrgenommenen Größe zu halten, indem Sie sich bewegen auf dich zu und von dir weg.

Sichtlinie bedeutet nicht, dass der Sender gerichtet ist - ABER es hilft einem RX, die Richtung zu bestimmen.

Sie wollen im Allgemeinen Direktionalität.

Sie sagen, das ist für ein Spielzeug, aber selbst dann helfen mehr Details. Wenn Sie uns genauer mitteilen, was Sie tatsächlich zu tun versuchen, können Sie die Antwortqualität verbessern. zB wenn es sich um so etwas wie einen "Follow me"-Golfwagen handelt, der auf jedem Golfplatz verwendet werden kann, können Sie ein eigenständiges System schätzen. Wenn es eher um etwas wie zB einen Medikamentenwagen in einem Pflegeheim oder Krankenhaus geht, dann kann die Möglichkeit, Positionsbaken oder ein Leitgitter bereitzustellen, attraktiv sein.

Die technisch einfachste Lösung, wenn Sie 1 x TX und 1 x RX haben, ist ein Scansystem entweder im RX (bevorzugt) oder im TX. Dies wird wahrscheinlich mechanisch sein - es kann elektronisch erreicht werden, fügt aber wahrscheinlich Kosten und Komplexität zu einem im Grunde einfachen System hinzu. Ein mechanischer Scanner kann extrem einfach sein und wäre bei dieser Anwendung wahrscheinlich effektiv.

Sie könnten IR (Infrarot) mit einem ungefähr omnidirektionalen TX verwenden und einen rotierenden mechanischen Scanner verwenden, um entweder einen Fotosensor oder einen Spiegel oder eine Blende so zu drehen, dass die Richtung, die der Sensor "sieht", schrittweise um 360 Grad gedreht wird. Wenn Sie den Winkel kennen, in den der gewobbelte Eingang zeigt, können Sie die Richtung erkennen, in der der Signaleingang maximal ist.

Die Spiegel- und Blendenanordnungen haben den Vorteil, dass der eigentliche Sensor nicht rotieren kann.

IR neigt dazu, ziemlich gut von Oberflächen reflektiert zu werden, die nicht offensichtlich optisch reflektieren, und Sie werden möglicherweise feststellen, dass das maximale Signal von einer Reflexion herrührt. Im Allgemeinen würde ich erwarten, dass der Sender bei Bewegung von Sender und Empfänger im Durchschnitt die stärkste Quelle ist. Wenn es möglich ist, dass der direkte Pfad blockiert wird, können Reflexionen zu interessanten Ergebnissen führen.

GEOGRAPHISCHES POSITIONIERUNGS SYSTEM:Ein möglicherweise nützliches "High-Tech"-System besteht darin, GPS-Empfänger an TX und RX zu verwenden, wobei der TX seine Koordinaten sendet und der RX aus der berechneten Positionsdifferenz herausarbeitet, welchen Weg nach oben geht. Während rohes GPS wahrscheinlich nicht genau genug für ein präzises Homing ist, können sie, solange TX und RX dieselbe Satellitenkonstellation verwenden, wahrscheinlich eine differenzielle Genauigkeit erzeugen, die weit besser ist als die absolute Genauigkeit. [Mit einem Standard-GPS kann ich einen Weg zeichnen, während ich eine Stadtstraße entlang fahre, an einer Kreuzung eine Kehrtwende mache und zurückkehre. Der eingezeichnete Weg auf einer Karte kann darauf hindeuten, dass ich auf dem Hinweg auf dem Fußweg oder der falschen Straßenseite gefahren bin, aber der Rückweg wird normalerweise innerhalb eines Meters vom wahren Weg relativ zum Hinweg eingezeichnet, wenn die gleichen Satelliten sind gebraucht. Fahren Sie eine Stunde später denselben Kurs, und die Hin- und Rückwege sind wieder annähernd korrekt relativ zueinander - aber das Pfadpaar kann sich um mehr als 5 Meter vom vorherigen Pfadpaar unterscheiden. Die Kosten von GPS-Empfängern sind derart, dass dies bei vielen Anwendungen eine praktikable Lösung sein kann. Das TX-Verfahren zum Weiterleiten von Signalen wird dann nicht durch die Notwendigkeit eingeschränkt, die Richtung daraus zu bestimmen.

Auch z. B. WLAN kann durch den Einsatz mechanischer oder elektrischer Antennensysteme gerichtet wiedergegeben werden.

Andere Methoden sind möglich, aber wenn Sie mehr wissen, können Sie lange Diskurse vermeiden, die sich als nicht relevant erweisen.

Hinzugefügt:

Sie erwähnen jetzt eine Kamera.
Wenn die Kamera im IR empfindlich ist (einige sind es mehr als andere), dann würde eine gepulste IR-LED ein visuelles Signal liefern. Eine separate Kamera könnte dies ebenfalls tun – entweder durch Scannen wie oben mit festem Sensor plus einem rotierenden Spiegel oder durch Drehen eines Mastes mit Kamera oder durch Drehen des gesamten Roboters. Da das Gerät zum Suchen und Zerstören von Fotos gedacht ist, sollte die anfängliche Rotationssuche akzeptabel sein und möglicherweise erwartet werden. Sobald das "Leuchtfeuer" gesehen wird, kann sich der Roboter bewegen, um es zentral in seinem Sichtfeld zu halten. Mit einem geeigneten Weitbereichs-Zoomobjektiv an der Hauptkamera wäre es oft möglich, das Ziel je nach fotografischer Einstellung und anderen Anforderungen aus einem erheblichen Prozentsatz Ihrer Zielentfernung zu vergrößern und zu fotografieren.

Wie oben erwähnt, hilft es uns sehr, so viel wie möglich über das zu sagen, was Sie erreichen möchten, beim Beantwortungsprozess. Der Tod durch tausend Fragen und Informationströpfeln ist ein üblicher, aber unproduktiver Weg, um eine Lösung zu finden.