5.8: Вправи
Заняття додому
- Більшість датчиків робота або вирішують проблему локалізації робота або локалізації та розпізнавання об'єктів поблизу.
- Кожен датчик має переваги та недоліки, які кількісно визначаються за його діапазоном, точністю, точністю та пропускною здатністю. Тому надійні рішення проблеми можуть бути досягнуті лише шляхом поєднання декількох датчиків з різними принципами роботи.
- Твердотільні датчики (тобто без механічних деталей) можуть бути мініатюризовані і дешево виготовлені в кількості. Це дозволило отримати серію доступних IMU та 3D-датчиків глибини, які забезпечать основу даних для локалізації та розпізнавання об'єктів на роботизованих системах масового ринку.
Вправи
- З огляду на лазерний сканер з кутовою роздільною здатністю 0,01 рад і максимальним діапазоном 5,6 метра, який мінімальний діапазон d повинен мати робот від об'єкта шириною 1 см, щоб виразно відчути його, тобто вдарити його хоча б одним з його променів? Ви можете наблизити відстань між двома променями з довжиною дуги.
- Чому пропускна здатність датчика відстані на основі ультразвуку значно зменшується при збільшенні його динамічного діапазону, але ширина сканера лазерного діапазону не для типової роботи?
- Ви проектуєте автономний електромобіль для перевезення вантажів на території кампусу. Оскільки вас турбує вартість, ви замислюєтеся про те, чи використовувати лазерний сканер або ультразвуковий датчик для виявлення перешкод. Оскільки ви їдете досить повільно, ви повинні відчувати до 15 метрів. Лазерний сканер, який ви розглядаєте, може відчувати до цього діапазону і має пропускну здатність 10 Гц. Припустімо 300 м/с для швидкості звуку в наступному.
- Обчисліть час, який потрібно, поки ви не почуєте назад від датчика США при виявленні перешкоди на відстані 15 м. Припустимо, що робот не рухається в цей момент.
- Розрахуйте час, який потрібно, поки не почуєте відповідь від лазерного сканера. Підказка: для цього вам не потрібна швидкість світла, відповідь у специфікаціях вище.
- Припустимо тепер, що ви рухаєтеся до перешкоди. Який датчик дасть вам вимірювання, яке ближче до вашої реальної відстані на момент читання і чому?