Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik zweidimensionale Positionsbestimmung mehrerer Sensoren


von Oliver (Gast)


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Hallo ihr,

ich versuche für meine Masterarbeit ein Trainingsgerät zu entwickeln.
Der Fokus liegt zwar bei der Marktforschung, dennoch muss die Technik 
auch passen.
Ich möchte zwischen 3 und x Sensoren am Körper  und auf den 
Trainingsgeräten anbringen und möchte wissen, ob von oben gesehen, alle 
diese Sensoren auf einer Linie sind. verlässt einer dieser Sensoren die 
Linie, soll er rückmelden. Von der Seite gesehen befinden sich diese 
Sensoren auf unterschiedlichen Höhen, dies interessiert mich bei der 
Bestimmung aber nicht.

Dadurch, dass dieses Trainingsgerät eine Erweiterung zu einem bereits 
bestehenden System ist und dieses mit Bluetooth kommuniziert, wäre es 
von Vorteil wenn man hier auch eine Bluetoothlösung implementieren 
könnte.

Bitte gebt mir Tipps, wie man das umsetzen könnte.


Danke jetzt schon mal für eure Zeit.

lg
Oliver

von Erwin (Gast)


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In einer Linie? - Ganz einfach:
Entweder sind die X-Koordinaten alle gleich, oder die
Y-Koordinaten. Eventuell mit erlaubter Abweichung.

Die Z-Koordinaten (Höhe) ignorierst du einfach.

Das ist in Bluetooth genau so einfach, wie mit RS232,
RTTY, Morse-Funk, oder Buschtrommel.

Kleine Frage:
Wie bekommst du denn die X-Y-Z-Position der Sensoren?

von Oliver (Gast)


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Hallo Erwin,

danke für deine schnelle Antwort. Ich hab die Frage schlecht gestellt, 
denn genau die Frage die du mir gestellt hast, wäre eigentlich das, was 
ich wissen will ;-)

Bracuhe ich einen Endpunkt und einen Anfangspunkt als Referenz, reicht 
ein Anfangspunkt? ein Empfänger? 3 Empfänger? Triangulierung?

lg
Oliver

von Erwin (Gast)


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Oweh, jetzt weiß immer noch niemand, wo dein Problem
ist.

Geht es nur um die geometrische Erfassung / Berechnung?

Beschreibe doch mal,
- was für Sensoren das sind,
- woher sie ihre Position kennen,
- wie sie ihre Position melden,
- ...

von Karl H. (kbuchegg)


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Erwin schrieb:

> Beschreibe doch mal,
> - was für Sensoren das sind,
> - woher sie ihre Position kennen,
> - wie sie ihre Position melden,
> - ...

Genau das weiß er ja nicht.
Es ist halt wieder mal ein Projekt nach dem Muster:
Man nehme einen Computer, hänge da irgendwas drann und dann passt das 
schon. Schliesslich ist da ein Computer beteiligt und die können ja 
bekantermassen alles.

von Oliver (Gast)


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Danke Karl Heinz!


Ich habe bei einem Gespräch mit dem der das Basisteil entwickelt hat 
darüber gesprochen, dass ich sein Basisgerät erweitern möchte. Er 
meinte, mit seinen Magnetsensoren funktioniert das nicht und er kann 
sich nciht vorstellen, wie das überhaupt funktionieren soll. Deswegen 
frage ich euch und habe meine Frage relativ allgemein gehalten, um Ideen 
zu bekommen.
Es geht mir nur darum, dass hier jemand sagt zb Mit folgendem Sensor und 
einer Antenne kannst du das folgend lösen. Es wird nciht nachgebaut 
werden, deswegen werden die Sensoren nciht gekauft oder sonst was. Es 
geht nur darum, ob es machbar wäre. Wenn ja wirds in meine 
Marktforschung aufgenommen, egal wie es jetzt technisch lösbar ist oder 
was es kostet ( es sollte halt schon im Haushaltsbudget drinnen sein).
Also würde ich mich über verschiedene Varianten freuen.
Kernaussage von dem Kollegen mit dem Basisgerät war halt, dass es 
Bluetooth sein sollte. Wenns funktioniert ists super wenn nicht, dann 
nehm ich gern andere Möglichkeiten auf.

lg
Oliver

von Karl H. (kbuchegg)


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Du willst indoor die Position einiger Markierungen im Raum feststellen. 
Dass du das nur 2D brauchst vereinfacht die Sache nicht wirklich.
Dann sieh dir mal an, wie die Profis das machen. Beim Motion Capture 
muss man ebenfalls Positionen (allerdings dann wirklich im Raum) 
feststellen. Sieh dir den Aufwand an, den die treiben und dann überdenk 
nochmal die Machbarkeit für dich als Amateur.

: Bearbeitet durch User
von Oliver (Gast)


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Ja Motion Capture arbeitet mit Kameras und ohne Sensoren.

Gibt es einen Weg mit Sensoren?

Einer meienr Lektoren meinte heute,ich soll mal an Gyros denken. Einfach 
vorher einrichten und dann die gyroskopbewegungen auswerten. Ist das ein 
denkbarer Weg ?

lg

von Oliver H. (oliver_h26)


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weiß keiner einen weg mit bluetooth sensoren?

von rava (Gast)


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die blauen LEDs der sensoren eignen sich möglicherweise als Marker für 
eine kamerabasierte Erfassung :D

spaß beiseite. Klar können die Sensoren auch am "Messobjekt" angebracht 
werden. Aber ich sehe da keine Vorteile, wenn man auf begrenztem Raum 
Groud Truth daten benötigt

von Udo S. (urschmitt)


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Wir sehen: Das Marketing ist wieder ganz nahe an der Realität :-)

von Karl H. (kbuchegg)


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Oliver schrieb:

> Einer meienr Lektoren meinte heute,ich soll mal an Gyros denken. Einfach
> vorher einrichten und dann die gyroskopbewegungen auswerten. Ist das ein
> denkbarer Weg ?

In einem Trainingsgerät, in dem die Positionen auch nach 1 Stunde noch 
stimmen sollen?
Einen schönen Gruss an deinen Lektor. Er soll sich mal überlegen, warum 
Initertial-Plattformen für Flugzeuge ein heiden Geld kosten.

: Bearbeitet durch User
von Oliver H. (oliver_h26)


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rava schrieb:
> die blauen LEDs der sensoren eignen sich möglicherweise als Marker für
> eine kamerabasierte Erfassung :D
>
> spaß beiseite. Klar können die Sensoren auch am "Messobjekt" angebracht
> werden. Aber ich sehe da keine Vorteile, wenn man auf begrenztem Raum
> Groud Truth daten benötigt

funktionieren auch rote leds oder ist dass dan redtooth? ;-)

vorteile hin oder her. sinnfrei hin oder her.. ich versuch es halt in 
diese richtung zu lösen aus wissenschaftlicher sicht und aus 
produktsicht  und wenn ich drei empfänger aufstellen muss um die 
position der sensoren zu bestimmen, dann stell ich drei empfänger auf... 
mir gehts drum, ein trainingsgerät zu entwickeln, mit dem man alleine 
trainieren kann und sofortige rückmeldung bekommt, ob einer der punkte 
nicht auf der linie ist..... wenn ich das mit video mache, wie man es 
aus diversen computerspielen kennt (animation und bewegungsabläufe von 
figuren), dann brauche ich dafür mehrere kameras und viel geld eine 
greenbox und sonstige installationen... dann seh ich als spieler 
trotzdem immer erst alles  nachdem ich mich bewegt habe, in einer 
aufzeichnung und genau das soll das 2te feature sein von dem 
trainingsgerät, aber das erst  soll eine sofortige haptische rückmeldung 
während der bewegung sein zb ein vibrieren.

jetzt nochmals meine frage ... würde sowas funktionieren (egal obs 
sinnfrei ist oder nicht?  und wenn ja wie genau?
sorry, dass ich lästig bin, aber es würde viele erfindungen oder 
produkte heute nicht geben, wenn man frühzeitig aufgibt ;-)

lg
Oliver

von Michael L. (nightflyer88)


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Wie genau muss den die Messung überhaupt sein ?
Sprechen wir von mm, m oder Km ?

von Oliver H. (oliver_h26)


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Udo Schmitt schrieb:
> Wir sehen: Das Marketing ist wieder ganz nahe an der Realität :-)

ich bin ein hybrid ... ich studiere wirtschaftsinformatik ...
ich hab eine htl  für softwareengineering abgeschlossen und bewege mich 
jetzt im masterstudium richtung wirtschaft ... und ja ich bewege mich 
mit sensoren auf absolutem neuland für mich sorry

von Frank (Gast)


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Eine mögliche Vereinfachung wäre es, die Marker am Körper und drei oder 
vier Referenzpunkt-LEDs im Raum aus blinkenden LEDs zu machen, evtl. in 
versch. Farben.

Dann machen zwei Kameras je eine Aufnahme mit ein- und eine Aufnahme mit 
ausgeschalteten LEDs. Die beiden Teilbilder lassen sich recht einfach 
miteinander verrechnen, so dass nur noch die LEDs zu sehen sind. Aus 
diesen beiden Differenzbildern (nur noch bunte Punkte auf Schwarz) 
lassen sich dann die Positionen im Raum ermitteln.

Die Aufnahmefrequenz muss der Bewegungsgeschwindigkeit angepasst werden.

von Karl H. (kbuchegg)


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Oliver H. schrieb:

> sorry, dass ich lästig bin, aber es würde viele erfindungen oder
> produkte heute nicht geben, wenn man frühzeitig aufgibt ;-)

Nur mit dem einen kleinen Unterschied, dass die Erfinder zumindest eine 
gesicherte theoretische Basis hatten, auf der sie losgearbeitet haben, 
bzw. erst mal in die Theorie investiert haben. Und selbst dann hat es 
meistens Jahre gebraucht. Ein Herr Diesel ist nich eines Tages 
aufgewacht und am Abend ist sein neuer Motor gelaufen.

Kurz gesagt: ausser optisch gibt es IMHO kein (nicht-mechanisches) 
Messprinzip, welches dir eine gesicherte Genauigkeit im 
Millimeterbereich über einen derart langen Zeitraum, bei den in einem 
Training unumgänglichen Bewegungen und Beschleunigungen ermöglichen 
würde. Absolute Positionen aus der Ferne festzustellen ist nun mal 
sauschwer.
AM ehesten noch Ultraschall.
Siehe zb die Schiffsteuerung im MiWuLa
http://www.miniatur-wunderland.de/anlage/technik/schiff-system/steuerung/

Mach dich aber auf eine etwas 'längere' Entwicklungszeit gefasst. So was 
gibt es nicht von der Stange. Und die Schwierigkeiten sind groß.

: Bearbeitet durch User
von Oliver H. (oliver_h26)


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Michael L. schrieb:
> Wie genau muss den die Messung überhaupt sein ?
> Sprechen wir von mm, m oder Km ?
wir reden vom cm bereich toleranz ca 1cm nach links und 1cm nach rechts

von Oliver H. (oliver_h26)


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Karl Heinz schrieb:
> Oliver H. schrieb:
>
>> sorry, dass ich lästig bin, aber es würde viele erfindungen oder
>> produkte heute nicht geben, wenn man frühzeitig aufgibt ;-)
>
> Nur mit dem einen kleinen Unterschied, dass die Erfinder zumindest eine
> gesicherte theoretische Basis hatten, auf der sie losgearbeitet haben,
> bzw. erst mal in die Theorie investiert haben. Und selbst dann hat es
> meistens Jahre gebraucht. Ein Herr Diesel ist nich eines Tages
> aufgewacht und am Abend ist sein neuer Motor gelaufen.
>
> Kurz gesagt: ausser optisch gibt es IMHO kein (nicht-mechanisches)
> Messprinzip, welches dir eine gesicherte Genauigkeit im
> Millimeterbereich über einen derart langen Zeitraum, bei den in einem
> Training unumgänglichen Bewegungen und Beschleunigungen ermöglichen
> würde. Absolute Positionen aus der Ferne festzustellen ist nun mal
> sauschwer.
> AM ehesten noch Ultraschall.
> Siehe zb die Schiffsteuerung im MiWuLa
> http://www.miniatur-wunderland.de/anlage/technik/schiff-system/steuerung/
>
> Mach dich aber auf eine etwas 'längere' Entwicklungszeit gefasst. So was
> gibt es nicht von der Stange. Und die Schwierigkeiten sind groß.

wie gesagt, das produkt selbst und die prototypen wird es bis zum ende 
meienr masterarbeit nicht geben. es sollte nur theoretisch 
funktionieren.
wenn ich heute in meiner masterarbeit erwähne, dass es theoretisch 
möglich wäre aber erst in 1-2 jahren ausgereift ist, dann ist das 
vollkommen ok. das ziel meiner arbeit ist die marktforschung um zu 
sehen, ob der need da ist.    ich gebe zu, wenn ich mit der arbeit 
fertig bin würde i natürlich gerne versuchen sowas wirklich zu 
entwickeln (sofern die marktforschung sagt, dass die leute sowas gerne 
hätten).

lg
Oliver

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