Objekterkennung mit HiTechnics EOPD mit Matlab/Simulink und EV3

Aus HSHL Mechatronik
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Autorin: Lena Gödeke
Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schneider

In diesem Projekt wird ein fahrbarer und lenkbarer Roboter, der einen EOPD (Electro Optical Proximity Detector)- Sensor enthält, mit Lego Mindstorms EV3 gebaut. Der Roboter soll mit Hilfe des Sensors ein Hindernis erkennen, das Signal verarbeiten und daraufhin automatisch abbremsen, sodass das Fahrzeug 5 cm vor dem Hindernis zum Stehen kommt.

Auswahl eines Primärsensors

EOPD-Sensors

Der Primärsensor ist ein EOPD Sensor, der in vorderen Bereich des EV3 Robotors angebracht wurde.

Funktionsweise

Der EOPD Sensor ist ein Näherungssensor, der eine interne Lichtquelle nutzt, um eine Distanz zu einem Hindernis indirekt zu messen. Der Sensor wirft einen kegelförmigen Lichtstrahl aus. Trifft dieser auf einen Gegenstand wird der Lichtkegel reflektiert. Ein Teil des reflektierten Lichts gelangt wieder zurück zum Sensor. Das zurückkommende Licht wird vom Sensor gemessen, da das reflektierte Licht von der Farbe des Zielgegenstandes und der Distanz zum Hindernis abhängt, ist dieser gemessene Wert proportional zur Distanz zum Hindernis. So können Ziele, die zwischen 0 und 20 cm entfernt sind, vom EOPD Sensor erkannt werden. Der große Unterschied zu anderen Lichtsensoren ist, dass der Sensor das Licht gepulst auswirft. Durch das gepulste Licht ist das Signal nicht von den äußeren Verhältnissen abhängig, da die gepulsten Signale deutlich von den äußeren Lichtverhältnissen zu unterscheiden sind.

Rohsignale des Sensors

Signalvorverarbeitung

Analog-Digital-Umsetzer

Bussystem

Digitale Signalverarbeitung

Darstellung der Ergebnisse