HC -SR04 VS VL53L0X - ტესტი 1 - გამოყენება რობოტი მანქანის პროგრამებისთვის: 7 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

ეს ინსტრუქცია გვთავაზობს მარტივ (თუმცა შეძლებისდაგვარად მეცნიერულ) ექსპერიმენტულ პროცესს ორი ყველაზე გავრცელებული დისტანციური სენსორის ეფექტიანობის შესადარებლად, რომლებიც სრულიად განსხვავებულ ფიზიკურ ფუნქციებს ასრულებენ. HC-SR04 იყენებს ულტრაბგერას, ნიშნავს ხმის (მექანიკურ) ტალღებს, ხოლო VL53L0X იყენებს ინფრაწითელ რადიოტალღებს, რაც ელექტრომაგნიტურია ძალიან ახლოს (სიხშირით) ოპტიკურ სპექტრთან.

რა არის პრაქტიკული გავლენა მსგავს განსხვავებაზე?

როგორ შეგვიძლია დავასკვნათ, რომელი სენსორი საუკეთესოდ შეესაბამება ჩვენს საჭიროებებს?

გასაკეთებელი ექსპერიმენტები:

1. მანძილის გაზომვის სიზუსტის შედარება. იგივე სამიზნე, სამიზნე სიბრტყე ვერტიკალურად მანძილზე.
2. სამიზნე მასალის მგრძნობელობის შედარება. იგივე მანძილი, სამიზნე სიბრტყე ვერტიკალური მანძილიდან.
3. სამიზნე სიბრტყის კუთხე მანძილის შედარების ხაზთან. იგივე სამიზნე და მანძილი.

რასაკვირველია, გასაკეთებელი კიდევ ბევრია, მაგრამ ამ ექსპერიმენტებით ვინმეს შეუძლია მიიღოს საინტერესო ხედვა სენსორების შეფასებაში.

ბოლო საფეხურზე მოცემულია arduino სქემის კოდი, რომელიც შესაძლებელს ხდის შეფასებას.

ნაბიჯი 1: მასალები და აღჭურვილობა

1. ხის ჯოხი 2 სმ X2 სმ X30 სმ, რომელიც ემსახურება ბაზას

2. კისერი 60 სმ სიგრძის 3 მმ სისქის დაჭრილი ორ თანაბარ ნაწილად

   საყრდენები მყარად და ვერტიკალურად უნდა ჩადოთ ჯოხში 27 სმ დაშორებით (ეს მანძილი ნამდვილად არ არის მნიშვნელოვანი, მაგრამ დაკავშირებულია ჩვენი წრედის ზომებთან!)

3. ოთხი სხვადასხვა სახის დაბრკოლება ტიპიური ფოტოს ზომა 15 სმ X10 სმ

   1. მყარი ქაღალდი
   2. მყარი ქაღალდი - მოწითალო
   3. პლექსიგლასი
   4. მყარი ქაღალდი დაფარული ალუმინის კილიტა
4. დაბრკოლებების მფლობელებისთვის, მე გავაკეთე ორი მილაკი ძველი ფანქრებისგან, რომელთაც შეუძლიათ ბორბლების გადატანა

არდუინოს წრედისთვის:

1. arduino UNO
2. პურის დაფა
3. ჯუმბერის კაბელები
4. ერთი ულტრაბგერითი სენსორი HC-SR04
5. ერთი VL53L0X ინფრაწითელი ლაზერული სენსორი

ნაბიჯი 2: ზოგიერთი ინფორმაცია სენსორების შესახებ…

ულტრაბგერითი დისტანციის სენსორი HC-SR04

ეკონომიკის რობოტიკის ძველი კლასიკა, ძალიან იაფი, თუმცა სასიკვდილოდ მგრძნობიარე არასწორი კავშირის შემთხვევაში. მე ვიტყოდი (თუმცა შეუსაბამო ამ ინსტრუქციის მიზნისთვის) არა ეკომიური ენერგიის ფაქტორისთვის!

ინფრაწითელი ლაზერული მანძილის სენსორი VLX53L0X

იყენებს ელექტრომაგნიტურ ტალღებს მექანიკური ხმის ტალღების ნაცვლად. გეგმაში მე ვაწვდი არასწორ კავშირს, რაც ნიშნავს, რომ მონაცემთა ცხრილის მიხედვით (და ჩემი გამოცდილებით!) დიაგრამაში უნდა იყოს დაკავშირებული 3.3 ვ -თან 5 ვ -ის ნაცვლად.

ორივე სენსორისთვის მე ვაწვდი მონაცემთა ცხრილებს.

ნაბიჯი 3: აპარატი გავლენას ახდენს ექსპერიმენტზე

ექსპერიმენტების დაწყებამდე ჩვენ უნდა შევამოწმოთ ჩვენი "მოწყობილობის" გავლენა ჩვენს შედეგებზე. ამისათვის ჩვენ ვცდილობთ გავზომოთ ჩვენი ექსპერიმენტული სამიზნეების გარეშე. ასე რომ, მარტოდმარტო დატოვების შემდეგ, ჩვენ ვცდილობთ მათ "ვნახოთ" ჩვენი სენსორებით. ჩვენი გაზომვების მიხედვით 18 სმ და 30 სმ მანძილზე საყრდენებს შორის, სენსორები იძლევიან შეუსაბამო შედეგები. ასე რომ, როგორც ჩანს, ისინი არ თამაშობენ გარკვეულ როლს ჩვენს მომავალ ექსპერიმენტებში.

ნაბიჯი 4: მანძილის სიზუსტის შედარება

ჩვენ ვამჩნევთ, რომ 40 სმ -ზე მცირე დისტანციის შემთხვევაში, ინფრაწითელი სიზუსტე უკეთესია, უფრო გრძელი დისტანცირების ნაცვლად, სადაც ულტრაბგერა უკეთესად მუშაობს.

ნაბიჯი 5: მასალაზე დამოკიდებული სიზუსტე

ამ ექსპერიმენტისთვის მე გამოვიყენე განსხვავებული ფერის მყარი ქაღალდის სამიზნეები შედეგებში განსხვავების გარეშე (ორივე სენსორისთვის). დიდი განსხვავება, როგორც მოსალოდნელი იყო, იყო პლექსიგლასის გამჭვირვალე სამიზნე და კლასიკური მყარი ქაღალდის სამიზნე. როგორც ჩანს, პლექსიგლასი უხილავია ინფრაწითელისთვის, ულტრაბგერითი სკანირების ნაცვლად, რომელშიც განსხვავება არ იყო. ამის საჩვენებლად წარმოგიდგენთ ექსპერიმენტის ფოტოებს შესაბამის გაზომვებთან ერთად. სადაც ინფრაწითელი სენსორის სიზუსტე დომინირებს კონკურენციაზე ძლიერ ამრეკლ ზედაპირზე. ეს არის მყარი ქაღალდი დაფარული ალუმინის კილიტა.

ნაბიჯი 6: კუთხესთან დაკავშირებული მანძილის სიზუსტის შედარება

ჩემი გაზომვების თანახმად, ულტრაბგერითი სენსორის შემთხვევაში კუთხის სიზუსტეზე გაცილებით ძლიერი დამოკიდებულებაა, ინფრაწითელი სენსორის ნაცვლად. ულტრაბგერითი სენსორის უზუსტობა გაცილებით იზრდება კუთხის მატებასთან ერთად.

ნაბიჯი 7: შეფასების არდუინოს კოდი

კოდი მაქსიმალურად მარტივია. მიზანია კომპიუტერის ეკრანზე ერთდროულად აჩვენოს გაზომვები ორივე სენსორიდან, ასე რომ შედარება ადვილია.

Გაერთე!