Sledovač čáry - mechanická stránka

[adamh]

To je sice pravda, ale pravděpodobnost minutí v takové sutuaci se téměř blíží nule.

Ta pravděpodobnost záleží na vlastnostech čidla, případně zpracovadla toho senzoru (jakou oblast čidlo zabere a při jakém poměru zastoupení bílé/černé v oblasti vyhodnocuje, že jde o bílou/černou). Zanedbatelná není, zatáčka může být kdekoliv. Proto má ta nerovnost v teorému význam.

Edit: Zdá se mi, že AlesH má pravdu, za periodu musíme uvažovat dobu, kdy se signál změní z černé do bílé. Pokud se shodneme na tom, že vzdálenost mezi dvěma zatáčkami nebude menší než šířka čáry, měla by to být doba, za kterou robot ujede 2*l. Omlouvám se.

Ze vzorečku pak Ts < (2*l)/(2*v), odtud Ts < l/v.

[Bodie]

Je pravda že použití Shannon-Kotelníkova teorému v tomto případě není úplně na místě a spojovat tuto úlohu s průběhem sinusovky taky ne.

Ideální je to řešení ala "selský rozum" - musím snímat čáru tak často, aby vzdálenost dvou vzorků byla menší než 12 mm (rychlost pod 0,36 m/s). Otázkou je však o kolik menší má být ta vzdálenost, jak moc senzor snímá pouze údaj pouze "bodově" či "čárově" (řádková kamera) nebo jestli jej snímá spíše z plochy (klasické infrasenzory), jak pozici vyhodnocuji, aby při nejhorší konstalaci - sejmutí pozice čáry nejtěsněji před odbočkou tak, že ji ještě nevydím, byla v dalším vzorku ze senzoru čáry odbočka detekována, čili zvládne senzor a použitý algoritmus říci, že vidí odbočku, když bude jeho střed 2 mm od okraje čáry? Proto bych v takovémto případě uvažoval rychlost poloviční = snímání co 6 mm (co polovinu tloušťky čáry).
Pokud bude jeden vzorek opět těsně před odbočkou - 010 - další bude uprostřed čáry a získám jistojistě 110.
Pokud bude jeden vzorek i následující stejně daleko od okraje odbočky a vzdálenost dvou vzorků je 6 mm, bude první od jednoho okraje čáry 3 mm a druhý od druhého okraje čáry také 3mm a troufám si říct, že by odbočka měla být detekována v obou případech.

Nicméně rozbor této první problematiky bych prozatím uzavřel a přešel na danou závislost rychlost - poloměr - šířka senzoru.

[adamh]

Je pravda že použití Shannon-Kotelníkova teorému v tomto případě není úplně na místě a spojovat tuto úlohu s průběhem sinusovky taky ne.

Ten průběh sinusovky byl analogií, která měla ukázat, že u sinusovky považujeme za periodu 2*pi, ne pouze pi. V analogii s čárou bychom měli uvažovat dobu, kdy je "bílá a černá" (pokud není délka nejkratšího bílého úseku kratší než šířka čáry), ne jen dobu, kdy je "černá" (dobu, za kterou robot urazí vzdálenost odpovídající šířce čáry). Málo jsem o tom přemýšlel a unáhlil se.

Shannonův teorém je tady naprosto v pořádku. Reagujeme na náhodný signál, známe jeho periodu.

[Bodie]

Jestli to chceš brát takto tak proč ne

[AlesH]

OK, myslím, že to je docela jasné a každý z nás si pro sebe může použít buď verzi "selský rozum", tedy "vzorkovat musím častěji, než je šířka čáry" nebo verzi "Shannonův teorém", tedy "vzorkovat musím nejméně dvojnásobnou frekvencí, než je frekvence signálu" (a uvědomit si přitom, že každý opakovaný signál se skládá vždy ze dvou rozdílných částí, jedna je "kladná" [černá] a druhá "nulová nebo záporná" [bílá]).

Souhlasím s tím, že Shannonův teorém sem patří, což jsme udělali. Probrali jsme to dostatečně.

Souhlasím tedy s posunem diskuze k šířce bloku senzorů. Moje prvotní úvahy v tomto směru jsou zatím dost zmatené, takže je tu ještě nebudu popisovat. Dospěl jsem ale k předběžnému přesvědčení, že i v tomto případě bude ve vztahu figurovat i vzorkovací frekvence senzorů (nejen rychlost robota, poloměr zatáčky a šířka bloku senzorů).

[adamh]

Nemyslím si, že šířka senzoru hraje významnou roli, dodrží-li se vzorkování (a pokud bude regulátor jako odchylku v případě, že robot čáru nevidí, brát poslední známou hodnotu, než čáru ztratil, tedy pokud bude v případě vyjetí vědět, že čára je vlevo). Nic horšího než pravoúhlá zatáčka tě snad nepotká. Ale musím o tom chvilku popřemýšlet, je to jen nápad.

[AlesH]

Ano, také si myslím, že podstatné je jen spolehlivě určit, kterým směrem byla čára naposledy vidět (k tomu bezpečně stačí 3 čidla a vzorkování "na odbočku", tedy aby body měření byly v dálce vzájemně blíže, než je šířka čáry). V principu tedy i podle mne na šířce bloku senzorů nezáleží. Tento parametr (a počet senzorů v bloku) se bude hodit až pro snahu o rychlou a přesnou regulaci směru followera. Za důležité ale považuji to, aby i jednotlivá čidla v bloku senzorů byla vzájemně od sebe blíže, než je šířka čáry (aby čára nemohla procházet mezi čidly a přitom by žádné čidlo čáru neregistrovalo). To se pak dost těžko reguluje (i když to samozřejmě stále ještě jde).

[MechEdu]

Krátké shrnutí na obrázku. Než oddělíme frekvenci načítání vstupů od hlavní programové smyčky (já používám termín PLC scan, který je mi milejší), podívejme se na obrázek. Z obrázku je jasné, že v případě nekolmé zatáčky a známé šířky "čáry", rychlost robota může být větší. Otázka zní: o kolik?
Dráha l1 bude delší, tedy robot může jet rychleji, aniž by minul zatáčku. Nyní je potřeba odvodit rovnici...
Prosím, pokud rovnici najdete na internetu, nechte jí až si nebudeme vědět rady, zatím mám pocit, že se dobře bavíme

[adamh]

v případě nekolmé zatáčky a známé šířky "čáry", rychlost robota může být větší. Otázka zní: o kolik?

Tento směr se mi moc nelíbí. V případě, že bude robot najíždět kolmo na čáru, ji může minout (pokud bude frekvence vzorkování konstantní).

[MechEdu]

v případě nekolmé zatáčky a známé šířky "čáry", rychlost robota může být větší. Otázka zní: o kolik?

Tento směr se mi moc nelíbí. V případě, že bude robot najíždět kolmo na čáru, ji může minout (pokud bude frekvence vzorkování konstantní).

Ano, nicméně předpokládám, že dráha žádné kolmé zatáčky nemá. Pokud bude mít, problém není, jelikož jsme jej již vyřešili.