Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Low-cost Abstandsmessung bis ca. 30m


von der_heiße_wai (Gast)


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Hallo!

Ich suche im Rahmen einer Abschlussarbeit nach Möglichkeiten, mit 
möglichst preiswerter Technik Abstandsmessungen bzw. Objektdetektion für 
einen ferngesteuerten Roboter durchzuführen.

Folgende Rahmenbedingungen sollten dabei erfüllt werden:

- Reichweite der Messung >= 10-15m, idealerweise >=30m

- Preis max. im niedrigen dreistelligen Eurobereich

Das einzig brauchbare in dieser Preisklasse das ich bisher finden konnte 
sind Ultraschall-Distanzsensoren, die es z.B. für Arduino in zahlreichen 
Varianten gibt. Für den Nachbereich wäre dies ok, allerdings ist die 
Reichweite mit ca. 4-5m insgesamt zu niedrig.

Kennt jemand günstige Sensoren (zB. Lidar, Radar...), mit denen ein 
größerer Bereich abgedeckt werden könnte? Die Genauigkeit ist erst 
einmal nicht so entscheidend, es geht hauptsächlich darum, Hindernisse 
frühzeitig genug erkennen zu können.

Wäre für Tipps sehr dankbar ;-)

von dommy (Gast)


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Wie genau möchtest du das haben? Zentimetergenau, Metergenau? 
Objekterkennung in welchem Sinn? Im Sinne von Kollisionsvermeidung?

mfg

von Ulrich (Gast)


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Günstige Laser Entfernungsgeräte gibt es ab etwa 100 EUR. Allerdings 
sind die, die ich kenne nur mit LCD Anzeige ohne Schnittstelle. Für mehr 
Geld gibt es auch welche mit Bluetooth oder ähnlicher Schnittstelle.
Der Bereich geht meist so bis 30 - 100 m, mit recht guter Genauigkeit.

Mit etwas mehr Aufwand sollte sich der Messbereich von Ultraschall auch 
bis 10 m oder darüber ausdehnen lassen. Eventuell wird bei großen 
Abständen die Genauigkeit Abnehmen, aber im Prinzip spricht nichts 
dagegen.

von M. B. (Firma: TH Nürnberg) (ohmen)


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Für ~400€ gibt es einen NEATO Putzroboter, da kannst Du das LIDAR 
rausschlachten...
Im Netz gibt es eine Protokollbeschreibung.

Achso: Range ~5-10m

: Bearbeitet durch User
von MiWi (Gast)


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Ulrich schrieb:
> Günstige Laser Entfernungsgeräte gibt es ab etwa 100 EUR.
> Allerdings
> sind die, die ich kenne nur mit LCD Anzeige ohne Schnittstelle. Für mehr
> Geld gibt es auch welche mit Bluetooth oder ähnlicher Schnittstelle.
> Der Bereich geht meist so bis 30 - 100 m, mit recht guter Genauigkeit.
>
> Mit etwas mehr Aufwand sollte sich der Messbereich von Ultraschall auch
> bis 10 m oder darüber ausdehnen lassen. Eventuell wird bei großen
> Abständen die Genauigkeit Abnehmen, aber im Prinzip spricht nichts
> dagegen.

Naja, LCD nach RS232 oder was auch immer ist ja nun nicht sonderlich 
komplex...

Ultraschall mit mehr als 10m ist... eine gewisse Herausforderung, da je 
nach Untergrund der reflektierte Schall schon nur mehr mit nicht 
"preiswertem  Aufwand" erkennbar ist (geht aber). Vollkommen ungeeignet 
in einem Setting, in dem sich die Reflexion durch bewegtes Gerät oder 
Ziel bewegen. Denn - wer kann sicher sagen, daß dieses Echo "echt" oder 
über Mehrfachreflexion an glatten Wänden daherkommt? BTDT....

Beim Laser ist es deutlich sicherer, daß die Entfernung der Relität 
entspricht und nicht durch vertrakte Reflexion über 3 oder mehr Banden 
verfälscht wird.

ggfs hat SICK was im Fundus, die sind... zumindest in AT sehr 
hilfsbereit bei ungewohnten Anwendungen.

Grüße

MiWi

von Max G. (l0wside) Benutzerseite


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Schau dir mal das Hygrosens Radarmodul an. Vielleicht kannst du ja damit 
was anfangen.

Max

von oszi40 (Gast)


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Es ist ein Unterschied, ob man punktförmig misst oder ein Fläche 
untersucht. Geh mal im Baumarkt vorbei und teste 
Laser-Entfernungsmesser. Damit hast Du gleich erste praktische 
Erfahrungen ob das überhaupt so schön funktioniert wie Du es möchtest. 
Dann wäre noch zu untersuchen ob Du die angezeigten Werte irgendwo 
sinnvoll abgreifen kannst oder alles neu erfinden möchtest. 
http://de.wikipedia.org/wiki/Abstandsmessung_%28optisch%29

von der_heiße_wai (Gast)


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Vielen Dank Euch für die zahlreichen Antworten!

Wie gesagt, der Fokus liegt auf der Verwendung günstiger Komponenten - 
die Genauigkeit darf (bzw. wird wohl zwangsläufig) darunter leiden 
müssen - schwer sich auf einen quantitativen Wert festzulegen, ich denke 
aber ~1-2m Ungenauigkeit in einigen Metern Entfernung sind absolut 
vertretbar.

Hat jemand Erfahrungen mit den Hygrosens Radarsensoren, die es beim 
großen C gibt? Die sind ja eigentlich für Bewegungsmelder gedacht und 
arbeiten mit einem kontinuierlichen Signal (CW-Radar) und somit 
eigentlich nur zur Bewegungsdetektion/Geschwindigkeitsmessung. In einer 
Applikation-Note von Hygrosens steht aber auch was von 
Frequenzmodulation zur groben Entfernungsmessung - allerdings bin ich 
mir nicht ganz sicher, ob sich diese Aussage wirklich auf den bei Conrad 
erhältlichen Sensor bezieht. Hat jemand eventuell Erfahrungen hierzu?

von Amateur (Gast)


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Vorsicht mit Lasern!

Wenn der Strahlemann nur ein paar Zentimeter am Hindernis vorbeischaut, 
so meldet er: Alles Palletti.

Also vergiss die Endschalter nicht und fahr langsam.

Radar oder Ultraschall haben die Tendenz mit der Entfernung immer 
breiter zu werden. Du siehst also das schmale Hindernis in der Nähe und 
die Wand in Entfernung – eigentlich sinnvoll.

von der_heiße_wai (Gast)


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Ja, wenn müsste man den Laser noch schwenken (Servo o.ä.), um ein 
2D-Profil zu erhalten...aber nach momentanem Stand kommt Laser sowieso 
nicht infrage wegen deutlich zu hohem Preis :-/

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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der_heiße_wai schrieb:
> aber nach momentanem Stand kommt Laser sowieso
> nicht infrage wegen deutlich zu hohem Preis

Ja?

> - Preis max. im niedrigen dreistelligen Eurobereich


http://www.reichelt.de/?ARTICLE=110510

Sogar mit BT-Schnittstelle:

http://www.reichelt.de/?ARTICLE=134321

von der_heiße_wai (Gast)


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Das Problem ist, dass ich die Messdaten ja auf einem Mikrocontroller 
verarbeiten möchte (ich sehe gerade, dass ich das wohl nicht dazugesagt 
hatte - sorry).
Bei dem ersten Gerät stimmt zwar der Preis, aber ich denke es wird nicht 
so leicht sein, an die Daten ranzukommen.
Die Bluetooth-Schnittstelle ist interessant, ob man da allerdings auch 
ohne die Smartphone-App mit dem Gerät kommunizieren kann?

von Davis (Gast)


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der_heiße_wai schrieb:

> Die Bluetooth-Schnittstelle ist interessant, ob man da allerdings auch
> ohne die Smartphone-App mit dem Gerät kommunizieren kann?

Wenn du einen Internetanschluss hast und die Möglichkeit E-Mails zu 
versenden, dann könntest du Kontakt mit der Firma aufnehmen.

http://de.wikipedia.org/wiki/E-Mail

von der_heiße_wai (Gast)


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Davis schrieb:
> der_heiße_wai schrieb:
>
>> Die Bluetooth-Schnittstelle ist interessant, ob man da allerdings auch
>> ohne die Smartphone-App mit dem Gerät kommunizieren kann?
>
> Wenn du einen Internetanschluss hast und die Möglichkeit E-Mails zu
> versenden, dann könntest du Kontakt mit der Firma aufnehmen.
>
> http://de.wikipedia.org/wiki/E-Mail

Jo, vielen Dank für den Hinweis.

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