¿Qué sensor inspeccionar para detectar movimiento de objetos en un espacio abierto pero limitado?

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Estoy jugando con la detección de movimiento por diversión y encontré el problema de detectar el movimiento de objetos uniformes (por ejemplo, cubos, bolas, etc.) desde una posición fija. Conciso: captura electrónicamente la trayectoria de un objeto tan pequeño que ingresa a un espacio vacío abierto (campo, terreno plano, no otros objetos).

PREGUNTA: ¿Qué sensores emplea para cumplir con los siguientes requisitos (dentro del proceso de inscripción)?

Entorno y escenario:

  • espacio vacío, cúbico (solo aire),
  • ningún lado más de 40 pies / 12 metros.
  • presión de aire exterior o interior diferente pero natural.
  • no hay diferencia de temperatura entre el objeto y el sensor.
  • temperatura entre 5 ° y 55 ° Celsius
  • los objetos ingresan al espacio desde un lado del cubo solamente.
  • el sensor debe estar opuesto al lado de entrada del objeto.

Requisito:

  • la ubicación del objeto debe capturarse con alta frecuencia (mínimo 10 veces) dentro de 1-3 segundos.
  • cada evento de medición debe entregar x, y y z (posición relativa completa al sensor).
  • el ángel sensible debe ser 80 ° (por lo que leí, eso es realmente alto. Sin embargo, creo que eso se puede resolver instalando múltiples Sensores para alcanzar los 80 °.)

Entonces, queridos ingenieros electrónicos. ¿Qué sensor es para resolver ese problema mejor en las condiciones dadas? sensores ultrasonicos?

Gracias por las sugerencias (que van más allá de mi pregunta concreta).

    
pregunta feder

1 respuesta

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El problema con el ultrasonido es que no se queda en la caja, todavía tienes reflejos del fondo. Por lo tanto, para los objetos que se encuentran a más de unas pocas decenas de cm del sensor, debe realizar el procesamiento de la señal para encontrar el objetivo. En cuyo caso, también puede elegir una solución con luz visible para facilitar la depuración. El seguimiento de la visión por computadora de objetos en movimiento contra el fondo estático es un problema resuelto; Ver OpenCV para una implementación gratuita. Funciona mejor contra fondos neutrales, pero no requiere eso. Dos cámaras te dan imágenes estéreo y tres posiciones.

Si solo quiere velocidad de bola a lo largo de un eje, puede obtener pistolas de radar disponibles para este fin. Construir tu propio sistema de radar es una perspectiva extremadamente difícil.

Edición: 50m / s debería haber estado en la especificación original, eso es bastante rápido. El ultrasonido por lo general funciona enviando "chirridos" y sincronizando la respuesta. La velocidad del sonido es de ~ 340m / s. Por lo tanto, se necesita 35 ms para que el sonido atraviese la caja de 12 m. Durante ese tiempo, un objetivo de 50 m / s se ha movido 1,75 m. Debe esperar hasta que su primer pulso se haya apagado antes de enviar el siguiente, por lo que el intervalo de pulso es de al menos 70 ms. Así que solo puedes obtener una medida cada 3.5m.

También debe especificar la latencia : ¿está tratando de interactuar con el objeto en movimiento, o es suficiente para averiguar dónde estaba después de que haya pasado? ¿Te importa la trayectoria exacta, o simplemente la velocidad de paso a través de la caja (que se puede encontrar con los métodos Doppler con ultrasonido o radar)?

    
respondido por el pjc50

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