Ultrahangos helymeghatározó rendszer fejlesztése

OData támogatás
Konzulens:
Kiss Domokos
Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

A diplomamunkám célja egy olyan aktív trilaterációs elven működő ultrahangos helymeghatározó rendszer tervezése és megvalósítása mind hardver, mind szoftver szinten, mely megfelel az Eurobot nevű nemzetközi mobilrobot verseny szabályainak, és egyidejűleg négy robot pozíciójának nyomon követésére alkalmas. A munkám során első lépésként megismerkedtem azzal a két fixen elhelyezett ultrahangos vevőegységet és egy – a mozgó robotra szerelt – adóegységet tartalmazó szonár rendszerrel, melynek továbbfejlesztését kellett elvégeznem.

Az új ultrahangos helymeghatározó rendszerrel szemben támasztott követelmények a következők: a korábbi egy robot helyett immár négy robot pozíciójának nyomon követése hasonló mérési gyakoriság mellett, valamint a helymeghatározás pontosságának növelése három fix vevőegység alkalmazása révén. Ezen kívül az ultrahangos rendszert úgy kellett megtervezni, hogy egy másik, párhuzamosan fejlesztett kamera alapú lokalizációs rendszerrel integrálható legyen.

A szonár egységei közötti vezeték nélküli összeköttetés rádiókommunikáció révén valósul meg, mely az adatok továbbításán túl a mérések ütemezéséhez is szükséges, melyet egy dedikált master vevőegység végez. A robotok pozíciójának meghatározása időmultiplexált módon történik, a vevőegységek az aktuális roboton található adóegységtől való távolságukat az ultrahangcsomag terjedési ideje alapján határozzák meg. Az előzetesen ismert vevők közötti távolságok és a három mért adó vevő távolság segítségével három darab trilaterációs számítás végezhető el. Az ennek eredményeképpen előálló három pozícióból a robot végleges koordinátáinak számítása az egyes vevőpárokhoz tartozó pozíciómérési bizonytalanság helyfüggésének figyelembe vételével történik. Ennek a módszernek az alkalmazásával a pozíciómérés pontossága a korábbi, kétvevős ultrahangos rendszeréhez képest számottevően javult.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.