Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik positionserfassung mit laser


von Ray M. (ray_m)


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hi,

ich würde gern einen laser auf "irgendwas" richten
und dann von dem "irgendwas" wissen wo er gerade hinleuchtet
sowas wie x,y-koordinaten oder sowas ...

gibt es für sowas einen sensor ?

von julli (Gast)


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CCD Sensor

von Sebastian S. (amateur)


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Guckste mal nach: Schnittbildentfernungsmesser.
Uralt aber würgsam.

von Wolfgang (Gast)


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Ray M. schrieb:
> ich würde gern einen laser auf "irgendwas" richten
> und dann von dem "irgendwas" wissen wo er gerade hinleuchtet
> sowas wie x,y-koordinaten oder sowas ...

Das läßt sich leicht beantworten: Wenn du den Laser auf "irgendetwas" 
richtest und du wissen möchtest, wo der Laser hin leuchtet, reicht es 
die Position von "irgendetwas" z.B. mit einem GPS, wahlweise per RTK, zu 
bestimmen und dann "irgendetwas" mit einer Ausgabemöglichkeit für die 
Psotionsdaten ausstatten, so das "irgendetwas" sie dir mitteilen kann.

von Mathias M. (matjes)


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Hab ich neulich gesehen, gibt es. Also da war ein 
Laser-Entfernungsmesser auf einem Stativ um zwei Achsen drehbar. An den 
Drehachsen war dann ein rotations Encoder. Mit dem Laser hat man 
irgendwohin gehalten und eine Taste gedrückt, dann wurde der Punkt an 
den Computer gesendet.
Das Ding hatte dann noch extra Funktionen, dass man sagen konnte, dass 
die folgenden Zwei Punkte eine Linie bilden, oder das man eine Fläche 
eingeben konnte. Damit war die Küche relativ schnell und vor allem hoch 
Präzise vermessen.

Die Grundfunktionalität sollte relativ einfach selber baubar sein. 
Billigen Entfernungsmesser, den irgendwie mit nem uC anzapfen, dazu zwei 
Encoder, ein Knopf und irgendwie die Daten wegspeichern, USB oder so. 
Dazu dann ein Kamerastativ und ein paar 3D Druck Halterungen.
Die Genauigkeit ist dann natürlich eine Frage, wie viel man für die 
Sensoren ausgibt. Und die passende Software muss man auch noch 
schreiben.

von Vlad T. (vlad_tepesch)


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Ray M. schrieb:
> ich würde gern einen laser auf "irgendwas" richten
> und dann von dem "irgendwas" wissen wo er gerade hinleuchtet
> sowas wie x,y-koordinaten oder sowas ...

versteh nur ich diesen satz nicht?

> ich würde gern einen laser auf "irgendwas" richten

ok,

> und dann von dem "irgendwas" wissen wo er gerade hinleuchtet
wie soll das "irgendwas" wissen, wo er (wer ist 'er'? der laser? das 
"irgendwas"?) hinleuchtet?


> sowas wie x,y-koordinaten oder sowas ...
???


ODer soll das "irgendwas" festestellen, dass es beleuchtet wird und dann 
seine eigene Position melden? Oder die des Lasers? wie soll das 
"irgendwas" die ermitteln?

IRgendwie ergibt das für mich keinen Sinn.

Unter "Positionserfassung mit Laser" versteh ich was anderes.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Vielleicht geht es um einen 3D-Scanner auf LIDAR-Basis?

von Ray M. (ray_m)


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ich hab mich eventuell etwas seltsam ausgedrückt ;)

ich glaube sowas hier in der art suche ich

http://www.armstrongoptical.co.uk/products-page/laser_accessories/msq/ir-laser-detectors-position-sensors/

das "irgendwas" ist das viereckige auf dem bild was mir sagt
wo der laser hin leuchtet ...  ?
gibt es noch was anderes ?

: Bearbeitet durch User
von Vlad T. (vlad_tepesch)


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Wolfgang schrieb:
> Vielleicht geht es um einen 3D-Scanner auf LIDAR-Basis?

das fällt bei mir zB unter:

Vlad T. schrieb:
> "Positionserfassung mit Laser"

aber da sagt dir das beleuchtete Objekt nichts. Sondern die Quelle 
berechnet aus Interferenzmessungen oder Laufzeitmessungen die 
Entfernung.

von Ray M. (ray_m)


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ich leuchte mit einem laser auf einen sensor irgendeiner art
und der sensor sagt mir an welcher position der laser auftrifft

https://docs.google.com/viewer?url=http%3A%2F%2Fgray.greenteg.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2016%2F02%2FgRAY_Position-detector_Datasheet.pdf

hat jemand schonmal mitsowas rumexperimentiert ?

von Vlad T. (vlad_tepesch)


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Ray M. schrieb:
> 
http://www.armstrongoptical.co.uk/products-page/laser_accessories/msq/ir-laser-detectors-position-sensors/

die seite läd bei mir nicht, aber der name lässt vermuten, dass es ein 
Laserdetector ist.

Warum sollte der dir eine Position sagen müssen? du weißt doch, wo du 
ihn hingestellt hast. Die Information "wird beleuchtet" reicht doch.

Du kannst doch eine Schmalbandige Photodiode nehmen, die auf die 
Laserfrequenz reagiert. Eventuell noch eine Modulation detectieren, um 
unterschiedliche Laser unterscheiden zu können.
Zusammen mit nem Microcontroller und nem zigbee modul, oder irgend einen 
anderen Funksender hast du einen kleinen Autarken detektor

von Wolfgang (Gast)


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Ray M. schrieb:
> ich leuchte mit einem laser auf einen sensor irgendeiner art
> und der sensor sagt mir an welcher position der laser auftrifft

Suchst du ein PSD?

>
> 
https://docs.google.com/viewer?url=http%3A%2F%2Fgray.greenteg.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2016%2F02%2FgRAY_Position-detector_Datasheet.pdf

Was soll so ein komischer Google-Link hier?
Kannst du nicht den direkten Link zum Datenblatt angeben?

von Vlad T. (vlad_tepesch)


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Ray M. schrieb:
> ich leuchte mit einem laser auf einen sensor irgendeiner art
> und der sensor sagt mir an welcher position der laser auftrifft

ach so.
Quasi ein Touchscreen mit Laserfinger :)

Wie groß soll das ziel (und die Auflösung) denn sein?
und wie groß ist der Laser?

: Bearbeitet durch User
von Ray M. (ray_m)


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Vlad T. schrieb:
> Ray M. schrieb:
>> ich leuchte mit einem laser auf einen sensor irgendeiner art
>> und der sensor sagt mir an welcher position der laser auftrifft
>
> ach so.
> Quasi ein Touchscreen mit Laserfinger :)

ja, die formulierung trifft es genau ...

> Wie groß soll das ziel (und die Auflösung) denn sein?

laser möglichst klein, gibt es genug
entfernung laser <-> sensor so 10-50cm
sensor-fläche so 5x5cm oder 10x10cm

von Ray M. (ray_m)


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Wolfgang schrieb:
> Ray M. schrieb:
>> ich leuchte mit einem laser auf einen sensor irgendeiner art
>> und der sensor sagt mir an welcher position der laser auftrifft
>
> Suchst du ein PSD?

ja ... und das möglichst bezahlbat ;)

> 
https://docs.google.com/viewer?url=http%3A%2F%2Fgray.greenteg.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2016%2F02%2FgRAY_Position-detector_Datasheet.pdf
>
> Was soll so ein komischer Google-Link hier?
> Kannst du nicht den direkten Link zum Datenblatt angeben?

sorry, link-copy-error vom benutzer

http://gray.greenteg.com/wp-content/uploads/2016/02/gRAY_Position-detector_Datasheet.pdf

: Bearbeitet durch User
von Vlad T. (vlad_tepesch)


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Ray M. schrieb:
> ja, die formulierung trifft es genau ...
>
>> Wie groß soll das ziel (und die Auflösung) denn sein?
>
> laser möglichst klein, gibt es genug
> entfernung laser <-> sensor so 10-50cm
> sensor-fläche so 5x5cm oder 10x10cm

nachdem jetzt klar ist, was du eigentlich willst (abgesehen von der 
Auflösung), verrätst du uns wofür und anforderungen an Bauraum, oder so?

Hab von sowas noch nicht gehört.
Prinzipell könnte man natürlich einen CCD nehmen. In der Größe aber 
wahrscheinlich sehr teuer.

Eine andere Variante, wäre vielleicht 2 um eine gleichmäßig raue 
Oberfläche orthogonal angeordnete Zeilensensoren. Wäre zu testen, ob da 
eine klarer Spot berechnet werden kann, oder ob das zu sehr rauscht.

eine weitere Variante wäre, die "Sensorfläche" mit einer (im bereich des 
Lasers sensitiven) Kamera aus einem Abstand aufzunehmen, der die 
Wunschfläche optimal auf den Kamerasensor abbildet. Die Kamera kann zB 
auch hinter einer semi-transparenten scheibe, diese von hinten anschauen 
und den Punkt suchen.

von Dieter F. (Gast)


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Mathias M. schrieb:
> Die Grundfunktionalität sollte relativ einfach selber baubar sein.
> Billigen Entfernungsmesser, den irgendwie mit nem uC anzapfen, dazu zwei
> Encoder, ein Knopf und irgendwie die Daten wegspeichern, USB oder so.
> Dazu dann ein Kamerastativ und ein paar 3D Druck Halterungen.
> Die Genauigkeit ist dann natürlich eine Frage, wie viel man für die
> Sensoren ausgibt. Und die passende Software muss man auch noch
> schreiben.

Mach das mal und stelle es hier vor - interessiert sicher einige ...

von Dieter F. (Gast)


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Ray M. schrieb:
> ich leuchte mit einem laser auf einen sensor irgendeiner art
> und der sensor sagt mir an welcher position der laser auftrifft
>
> 
https://docs.google.com/viewer?url=http%3A%2F%2Fgray.greenteg.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2016%2F02%2FgRAY_Position-detector_Datasheet.pdf
>
> hat jemand schonmal mitsowas rumexperimentiert ?

Ja - ich leuchte mit einem Laser auf einen Sensor und der reagiert mit 
heftigen "Ausschlägen".

Hilft mir das jetzt weiter?

von Ray M. (ray_m)


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wo für eigentlich ?

ich hab eine pendelnde achse und will wissen in welcher position
sie sich befindet

die achse drecht sich nicht, sie pendelt nur, so wie die erdachse
wenn man die rotation der erde weg lässt ;)

die idee war jetzt einen laser im rechten winkel daran zu befestigen
und auf einem psd die position zu bestimmen

: Bearbeitet durch User
von Vlad T. (vlad_tepesch)


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Mathias M. schrieb:
> Die Grundfunktionalität sollte relativ einfach selber baubar sein.
> Billigen Entfernungsmesser, den irgendwie mit nem uC anzapfen, dazu zwei
> Encoder, ein Knopf und irgendwie die Daten wegspeichern, USB oder so.
> Dazu dann ein Kamerastativ und ein paar 3D Druck Halterungen.
> Die Genauigkeit ist dann natürlich eine Frage, wie viel man für die
> Sensoren ausgibt. Und die passende Software muss man auch noch
> schreiben.

Flächen und Raum-Berechnung hat doch nehezu jeder halbwegs brauchbare 
Laserentfernungsmesser.

Außer die Tatsachen, dass du deinen dann nicht in die Ecke halten musst, 
sondern einfach in jeder Raumachse einmal nach vorn und einmal nach 
hinten misst, hat das dasoch nicht viel vorteile.

von Vlad T. (vlad_tepesch)


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Ray M. schrieb:
> ich hab eine pendelnde achse und will wissen in welcher position
> sie sich befindet
>
> die achse drecht sich nicht, sie pendelt nur, so wie die erdachse
> wenn man die rotation der erde weg lässt ;)

Du meinst ein Faucaultsches Pendel?

kann bei 10x10 cm aber kein Großes sein.

versteh den satz nicht richtig
Ray M. schrieb:
> die achse drecht sich nicht, sie pendelt nur, so wie die erdachse
> wenn man die rotation der erde weg lässt ;)

: Bearbeitet durch User
von Ray M. (ray_m)


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Vlad T. schrieb:
> Ray M. schrieb:
>> ich hab eine pendelnde achse und will wissen in welcher position
>> sie sich befindet
>>
>> die achse drecht sich nicht, sie pendelt nur, so wie die erdachse
>> wenn man die rotation der erde weg lässt ;)
>
> Du meinst ein Faucaultsches Pendel?
>
> kann bei 10x10 cm aber kein Großes sein.
>
> versteh den satz nicht richtig
> Ray M. schrieb:
>> die achse drecht sich nicht, sie pendelt nur, so wie die erdachse
>> wenn man die rotation der erde weg lässt ;)

nimm eine 50cm lange stange und halt sie in der mitte
richtig fest ... sie dreht sich nicht in deiner hand,
kann aber an jedem ende  pendeln ...

: Bearbeitet durch User
von W.A. (Gast)


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Vlad T. schrieb:
> Prinzipell könnte man natürlich einen CCD nehmen. In der Größe aber
> wahrscheinlich sehr teuer.

Kameras haben auch keinen Quadratmetergroßen Sensor, obwohl sie Bilder 
von ganzen Räumen und noch viel mehr aufnehmen können. Wenn also der 
Gegenstand für bezahlbare Sensorflächen zu groß ist, hilft man sich mit 
einer Optik, die ein verkleinertes Bild auf den Sensor wirft.

Und damit wäre wir wieder beim ersten Vorschlag.

julli schrieb:
> CCD Sensor

von Vlad T. (vlad_tepesch)


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W.A. schrieb:
> Kameras haben auch keinen Quadratmetergroßen Sensor, obwohl sie Bilder
> von ganzen Räumen und noch viel mehr aufnehmen können. Wenn also der
> Gegenstand für bezahlbare Sensorflächen zu groß ist, hilft man sich mit
> einer Optik, die ein verkleinertes Bild auf den Sensor wirft.

das hab ich doch auch geschrieben. und auch direkt die Frage nach dem 
verfügbaren Bauraum nachgeschoben.

von nemesis... (Gast)


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Mathias M. schrieb:
> Hab ich neulich gesehen, gibt es. Also da war ein
> Laser-Entfernungsmesser auf einem Stativ um zwei Achsen drehbar. An den
> Drehachsen war dann ein rotations Encoder. Mit dem Laser hat man
> irgendwohin gehalten und eine Taste gedrückt, dann wurde der Punkt an
> den Computer gesendet.
> Das Ding hatte dann noch extra Funktionen, dass man sagen konnte, dass
> die folgenden Zwei Punkte eine Linie bilden, oder das man eine Fläche
> eingeben konnte. Damit war die Küche relativ schnell und vor allem hoch
> Präzise vermessen.

Der Laser ist bei den üblichen Geräten nur zur Zielpunktvisierung
gedacht. Die Messung erfolgt dann per Ultraschall.

Wenn man den Laser zum Messen benutzen will, sollte man sich mit
Optik und Sensorik beschäftigen. Allerdings rechtfertigt der
schwache Eingangspost des TO da keine Unterstützung, weil gar nicht
abschätzbar ist, ob da die Hilfe nicht ins Leere geht, denn
da würde die Technik ganz schon ausgereizt. Für eine Schülerbastelei
ist das jedenfalls nichts.

von Vlad T. (vlad_tepesch)


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nemesis... schrieb:
> Der Laser ist bei den üblichen Geräten nur zur Zielpunktvisierung
> gedacht. Die Messung erfolgt dann per Ultraschall.

nee, das ist quatsch. Klar gibt es auch Ultraschallmessgeräte - einige 
mögen auch einen Ziellaserpointer benutzen, aber ein 
Laserentfernungsmesser misst optisch mit einem Laser.

Außerdem war das auch gar nicht Thema des Ops, sondern kam nur aufgrund 
seiner unverständlichen Ausdrucksweise in der Frage auf.

Er will einen zweidimensionellen Fächensensor, der ihm die xy-Koordinate 
des Laserpunktes auf dieser Fläche liefert.

: Bearbeitet durch User
von guest (Gast)


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Vlad T. schrieb:
> Er will einen zweidimensionellen Fächensensor, der ihm die xy-Koordinate
> des Laserpunktes auf dieser Fläche liefert.


genau das ...

von Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite


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Wie wärs mit einer 10x10cm großen "Leinwand", auf den der Laser strahlt?

Das Bild (und damit der Leuchtpunkt) kann dann mit einer Kamera erfasst 
werden - z.B. auch von hinten.

Nach Rausrechnung der optischen Fehler der Linse über eine Kalibrierung 
und des Effekts, dass die Leinwand nicht auf einer Kugeloberfläche 
liegt, sondern plan ist, sollte man ein ziemlich genaues Ergebnis 
hinbekommen.

Bringt man die Leinwand weiter weg an und macht sie dann auch noch 
größer, wird das ganze vielleicht noch genauer. Kommt auf die Qualität 
der Kameraoptik und auf die Auflösung an.

: Bearbeitet durch Moderator
von Peter (Gast)


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guest schrieb:
> Vlad T. schrieb:
>> Er will einen zweidimensionellen Fächensensor, der ihm die xy-Koordinate
>> des Laserpunktes auf dieser Fläche liefert.
>
> genau das ...

Hört sich nach Verbesserung eines Rotationslasers an.
Welches Übertragungsprotokoll soll den der Empfänger nutzen,
oder wird es nur vom Empfänger genutzt (höher - gleiche Ebene - tiefer )

von Dieter F. (Gast)


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Peter schrieb:
> Hört sich nach Verbesserung eines Rotationslasers an.

Hört sich nach Einsatz von Hirnschmalz an :-)

Wenn der maximale "Pendelausschlag" ca. 10 cm sind (oder auch 78 cm 
etc.) dürfte der nahe der Pendelachse deutlich geringer und damit gut 
messbar (mit einem CCD-Sensor und gegenüberliegender punktförmiger 
Lichtquelle ~ LED) und auf das Pendel-Ende umrechenbar sein.

Einen Laser braucht es dazu nicht.

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