Giroszkop

[Szoke Szilard]

Istvánfi Béla ira vala:

> A pörgettyu", ami pl. a repülo"gépen is van, bár
böhöm szerkezet, de a
> térbeli pozíciót mutatja.
En azt hiszem itt egy kis csuszas van (az ezt megelozo
levelekben persze
meg nagyobb). A giroszkopnak az a feladata, hogy egy
_iranyt_ tudjon
tartani (vagy mutassa az attol valo elterest). Ezert
hasznalhato pl.
iranytunek repulogepen, mutatvan az eszak-del iranyt,
anelkul, hogy a
foldi magneses mezo rendetlensegei zavarnak, vagy a
sarkok kozeleben
megbolondulna. Ha jol tudom a szerkezetek ugy vannak
megepitve, hogy ha
valami el probalja a porgettyu forgastengelyet
teriteni, a precesszio
pont olyan iranyu, hogy visszaallitja a tartando
iranyba, es igy a
surlodasi vesztesegek is kipotolhatok, nem all le a
porges, de a
forgastengely irany allando marad (de nem a Fold
felszinehez 
viszonyitva!) vagy a "jo" iranyba all be (giroszkopos
iranytu).
A matematikajat sajnos nem sikerult
atelnem, "ereznem" amikor tanitottak. Es a konstruktiv
reszletek meg
ugye messze vannak az elmelettol.
Hogy a mindenfele elektronikus trukkozesek olyan
eredmenyt tudnak
szolgaltatni, mint egy "valodi" (ertsd: forgo
alkatreszt tartalmazo)
giroszkop, meg nem jelenti azt, hogy terbeli poziciot
adnak vissza,
legfennebb iranyt. Szoval ez sem direkt megoldas a
problemadra.
Egyebkent meg nehezen tudok elkepzelni olyan
berendezest, amely be van
zarva egy dobozba, "nem lat ki" es megmondja neked,
hogy hol van, merre
mozgattad. A GPS pl. mar "kilat" a dobozbol, de
gondolom zart terben a
meteres pontossag szamodra nem eleg.
Ja, ha netan _nagy_ tavolsagot jarsz be, akkor a Fold
gorbulete miatt
mar kovetkezhetsz a lokalis fuggoleges es a
girokompaszod(aid) altal
mutatott irany kulonbsegebol a foldrajzi koordinatakra
(korrigalva
persze a pillanatnyi pontos idovel a foldrajzi
hosszusag
megallapitasara).

> Ha a pozíciót ezekbo"l visza - integrálod, akkor az
ido" múlásával a
> hiba egyre növekszik,
Tokeletesen egyetertek. Elkepzelheto az integralos
modszer, de csak
nagyon rovid idointervallumokra, utana valamilyen
abszolut modszerrel
meg kell hatarozni ismet a pontos helyzetet, hogy a
felgyult hibat
kinullazd. Es a lassu elmozdulasu (kis gyorsulasu)
szakaszokat sajnos az
eszkozok erzekenysegi kuszobe miatt nem fogod tudni
kimerni.

Ha esetleg bovebben kifejtened, milyen megszoritasok
vannak a megoldasra
nezve, vsz. konstruktivabbak lennenk. Pl egy anyagi
pont (esetleg egy
szerszamcsucs?) 3d helyzetet kell felmerni, esetleg 6
szabadsagi fokot
(3 terbeli + 3 orientacios) kell meghatarozni? Netan a
mozgas sikban
tortenik? Mert ha igen, es a tetejebe feluleten, akkor
egy mouse-szeru
rendszer is jo (esetleg keszen vett optikai, de ez
sebessegkorlatos, es
lehet, hogy az abszolut pozicio is "elmaszik" idovel
(a hiba
integralodik), ezt meg nem probaltam, vsz. modelltol
fugg).
Mi mozog, mi hozza letre a mozgast? Ha egy berendezes
mozgatja, talan
egyszerubb a mozgato karokra szerelni
inkrementalis/abszolut szogadokat
(shaft encoder) vagy esetleg linearis inkrementalis
"kiteritett"
enkodereket, mint a tintas nyomtatokban (meglepo finom
felbontasuak,
csak rovidek: 20-30 cm).

Most csak filozok kinomban a le nem irt feltetelek
miatt. Pedig hu de
erdekel a tema!

Viszont talan a kovetkezo javaslat lesz a
leguniverzalisabb (eltekintve
a (tobb)kameras rendszertol):
A kovetendo targyra szerelj egy ultrahangos adot. Azt
idokozonkent
megszolaltatod. A szobaban elhelyezel tobb vevot (nem
csak harmat a
meresi hibak csokkentese es az esetleges
visszaverodesek okozta konfuzio
kilogikazasa vegett), es mered, hogy milyen
kesleltetessel jutott
hozzajuk a hang. Persze a fix vevokomplexumnak ismerni
kellene a mozgo
ado adasi pillanatait. A legegyszerubb, ha a fix
rendszer valtja ki a
mozgo ado "sipjat". Ha nem mehet drot hozza,
probalkozhatsz egy
infravoros vevovel a mobil adon. Tobb fix helyrol
idonkent kisugarzol
egy infra impulzust (esetleg kodot), ugy, hogy a mozgo
vevo mindenkeppen
meglassa. A vetel utan azonnal megpingeti az UH
piezojat.
Bemereskor kiderul, mennyi a 0 tavolsagnak megfelelo
kesleltetes, ezt
persze a szamitasokban mindig kivonod a szenzoronkent
eppen mert
kesleltetesbol. Innen a hangsebesseg ismereteben (amit
akar folyamatosan
merhetsz is a szobaban) kiszamolod, a vevoktol milyen
tavol volt az ado.
Utana csak matematika :) , hogyan kombinalod ossze a
(tobb mint) harom
pontbol me'rt (becsult?) tavolsagokat koordinatakka.
Ha nemcsak a 3 terbeli koordinatajara vagy kivancsi,
hanem az iranyara
is, akkor vagy teszel 3 UH adot a mozgo targyra
(persze nem egyszerre
adnak, hogy a vevok mindig tudjak, eppen melyik adotol
jott a jel). Ez a
modszer nem alkalmas apro mozgo targy eseten, mert a
harom ado kozel van
egymashoz, kicsi a kulonbseg a pozicioikban, igy a kis
hiba a poz.
meghatarozasukban nagy hibat okoz az irany
visszafejteseben. Es
ugyancsak gond lehet gyorsan mozgo targy eseten a 3
ado egymashoz valo
kesese miatt (kozben mozgott a targy).
Vagy ide mar jo lenne a klasszikus giroszkop, de abbol
is min. 2 kell
szerintem, mert 1 nem erzekeli a sajat forgastengelye
koruli
elfordulasat a testnek. Vagy valamilyen elektronikus
"giroszkop", de
osszesen kell 3 tengely. Vagy alkalmazhatsz g-meroket
is a doles
meghatarozasara, gyk. mered a foldi g vektor (a
fuggoleges) hozzad
kepesti iranyat (ide 2 tengely kell), de g-merok nem
mondjak meg, hogy a
fuggoleges tengely korul merre fordult a kovetendo
targy. Szoval itt mar
erdemes kombinalni.

Szerintem ezzel a modszerrel eleg jol lehetne
dolgozni, a HW nem
bonyolult (? Illetve attol fugg mit is akarsz) es a SW
sem olyan
hudenagyonnehez. Mindenkeppen konnyeb lenne
megcsinalni, mint egy
megbizhato optikai kovetest. Nem tudom, hogy ha
esetleg eros legmozgas
lenne a szobaban, az mennyire zavarna meg a merest, de
biztos, hogy nem
fogsz nyerni pontossagot, ha egy huzatos helyen
hasznalod.
Valami ilyesmit (harom UH ado a testen) lattam mukodni
egy
tanszerkiallitason, de mar nem emlekszem, kik
forgalmaztak, es annak mar
vagy 7 eve.

Bocsi, ha esetleg ok nelkul hosszu voltam.

    Udv
        Szilard
      (szilu_kukac_bartok.ro)



__________________________________
Do you Yahoo!?
New Yahoo! Photos - easier uploading and sharing.
http://photos.yahoo.com/