Radiowe pozycjonowanie przestrzenne

Slawomir Sidor schrieb:

Slawomir Sidor napisał:

Z tym się muszę zgodzić. Ale też pośpieszę z dodatkowym wyjaśnieniem:

Sprawa mnie zainteresowała z wielu względów: Po pierwsze pracujemy obecnie nad projektem związanym z wizualizacją wewnętrznej komory serca przy pomocy holografii ultradźwiękowej, gdzie właśnie takie urządzenia byłyby potrzebne i na razie mają zostać zastosowane te oparte o pole magnetyczne. Po drugie czas jakiś temu rozpoczęliśmy pierwszy etap projektu, którego celem było zrealizowanie kamery do wizualizacji drgań obiektów typu śpiewający człowiek lub instrument muzyczny (czyli nieperiodycznych) przy pomocy holografii ultradźwiękowej.

Kamera taka mogłaby nie tylko obserwować drgania obiektu, ale także jego położenie. Pracując na częstościach ok. 100-200kHz w powietru mogłaby osiągnąć dokładność lepszą niż 0,1mm, i nawet możliwe byłoby skompensowanie fluktuacji powietrza do pewnego stopnia (byłby to układ tomograficzno-holograficzny).

Przy pomocy takiego urządzenia byłoby możliwe opisanie położenia każdego przedmiotu oraz zmian jego geometrii (do częstości rzędu 10kHz przynajmniej) w trybie ciągłym, choć niekoniecznie w czasie rzeczywistym z dokładnością lepszą niż wymagana przez KT, ale niestety koszt takiego projektu musi być rzędu pojedynczych milionów złotych. Koszt samego urządzenia może być znacząco mniejszy, ale zależy naturalnie od wyprodukowanej ilości, dalszego uproszczenia, itd.

Nie wydaje mi się, że dzisiaj już można sobie wyobrazić jakiekolwiek urządzenie, które mogłoby osiągnąć żądaną dokładność za sumę ok. 1000zł. jeśli nawet konstrukcje takie są wyobrażalne, to za znacznie (tysiące razy) większe pieniądze.

Wieslaw Bicz

---------------========== OPTEL sp. z o.o. ===========---------------

------===== R&D: Ultrasonic Technology/Fingerprint Recognition ====------ ul. Otwarta 10a PL 50-212 Wroclaw Tel.:+48 71 3296854 Fax.:+48 71 3296852

--------==== mailto: snipped-for-privacy@optel.pl -=-

a czyjej produkcji? Polhemus?

Michal Baszynski napisał:

Nie. Małej firmy szwajcarskiej (nie pamiętam teraz nazwy - musiałbym poszukać). Zleceniodawcą projektu jest też firma szwajcarska. Dowiedziałem się, że ich rozdzielczość jest rzędu 0,5mm absolutna, względna jest oczywiście większa.

Z informacji Polhemusa też nie wynika, że ich rozdzielczość jest większa, raczej chyba mniejsza.

bardzo bym prosił. W ramach doktoratu brałem udział w wykonywaniu czegoś takiego na zlecenie irlandczyków (Advanced Surgical Concepts). I interesuje mnie jak to wyszło konkurencji ;-), a o nich nie słyszałem.

Michal Baszynski napisał:

To jednak nie firma szwajcarska, tylko kanadyjska:

dzieki. Mielismy "nieco" inne zalozenia, zwlaszcza co do szybkosci pracy, zasiegu i liczby czujnikow.

To w koñcu siê zdecyduj czy mówimy o stopniach swobody, czy o wymiarach, bo to nie jest to samo i póki co istniej± tylko 4 wymiary w naszej czasoprzestrzeni :)

Jacek "Plumpi"

technicznie jest to używane wymiennie, choć stopnie swobody są poprawniejsze. Ale to, co chce kolega mierzyć, to są właśnie stopnie swobody, a nie wymiary. A dlaczego ograniczasz naszą przestrzeń do 4 wymiarów?

Waldek

mówimy o określeniu położenia obiektu materialnego, czyli mającego sześć stopni swobody - mogą być potrzebne >3 wymiary

wymiar to tutaj pojęcie abstrakcyjne, czy wielkość wyrażająca położenie liniowe, kątowe ;)

a z technicznego punktu widzenia, trzeba czasami mierzyć więcej niż sześć parametrów obiektu ruchomego: 6*położenie + 6*prędkość + 6*przyspieszenie. Dlaczego? Bo techniczne metody pomiaru, nie zapewniają dostatecznej dokładności, umożliwiającej skorzystanie z zależności pomiedzy nimi.

A mówimy tylko o bryle sztywnej :)

Panie Wies³awie,

Pomys³ z ultrad¼wiêkowym obrazowaniem przestrzennym jest bardzo interesuj±cy, domy¶lam siê ¿e najwiêksze problemy, z jakim Pan siê boryka, le¿± w oprogramowaniu/obliczeniach. Czy zastanawia³ siê Pan nad wykorzystaniem sztucznych sieci neuronowych? (w przeciwieñstwie do elektroniki, w kwestiach informatycznych mogê siê ju¿ wypowiadaæ z pozycji bardzo do¶wiadczonego :-) )

Pozdrawiam!

Hmmm... mo¿e zaznaczê, ¿e nie broniê ju¿ tego pomys³u jako realizacji praktycznej, ale nadal uwa¿am, ¿e tak teoretycznie to g³upi on nie jest :-P :-)

Tê "przedzia³kê co 10m" chcia³em dzieliæ na 100 tysiêcy, wtedy siê robi przedzia³ka 0,1mm Te 10m to jest 360 stopni. Czyli 360 stopni / 100 000 = 0,0036 stopnia Tak jak ju¿ opisywa³em, wykorzystujê wtedy dwa precyzyjne generatory (1 w nadajniku i jeden do 3 odbiorników). Bo dok³adno¶æ bêdzie w tym momencie du¿o bardziej uzale¿niona od tego czy te fale nie bêd± siê rozje¿d¿aæ w czasie. W pewnym zakresie, przy tej d³ugo¶ci fali, wykres ró¿nicy faz (w zale¿no¶ci od oddalenia nadajnika od odbiornika) ma bardzo dynamiczn± charakterystykê (zmienia siê zarówno czêstotliwo¶æ jak i amplituda ró¿nicy faz), a wiêc wydawa³o mi siê ¿e istnieje ca³kiem realna szansa by mierzyæ z tak± dok³adno¶ci± po³o¿enie punktu w przestrzeni. (mo¿na w trybie ci±g³ym zamieniaæ czêstotliwo¶æ na napiêcie lub mierzyæ amplitudê) Zaznaczam tylko ¿e pomiaru dokonujê tylko w granicach d³ugo¶ci 1 fali (a najlepiej w granicach tej czê¶ci, gdzie s± te najbardziej dynamiczne zmiany), a wiêc nie interesuje mnie "zliczanie" ilo¶ci wygaszeñ i wzmocnieñ fali, tylko wszystkie stany po¶rednie miêdzy dwoma wygaszeniami.

Problemy jakie widzê w praktycznej realizacji tego rozwi±zania to precyzyjne anteny i generatory.

Gdzie¶ w w±tku przewija³ siê ca³y czas problem prêdko¶ci ¶wiat³a, wiêc jescze raz wyja¶niê, w tym rozwi±zaniu prêdko¶æ ¶wiat³a jest sta³±, nie badam odleg³o¶ci po ró¿nicy czasu, tylko po efekcie doplera.

A jakie¶ szczegó³y techniczne? Bo rozumiem, ¿e sama elektronika nie jest specjalnie skomplikowana, problem jest tylko w tym rozk³adzie pola?

Z góry dziêki!

PS. Rozwa¿a³em ostatnio te¿ mo¿liwo¶æ wykorzystania akcelerometrów, niestety tutaj nie znalaz³em wystarczaj±co dok³adnych ¿eby chocia¿ przez 30min utrzymaæ za³o¿on± dok³adno¶æ...

nie ;-) Z elektroniki potrzebne sa tylko odpowiednio czule i niskoszumne czujniki pola magnetycznego (najlepiej sprawuja sie tutaj cewki), potem niskoszumne wzmacniacze (szumy rzedu 1nV/SQRT(Hz)) i przetworniki ADC (16 bitowe na upartego wystarcza, jak nie potrzebujesz jednoczesnie duzego zasiegu i duzej dokladnosci) oraz jakis DSP. Do tego jakies generatory pola magnetycznego. Potem zaczynaja sie schody z zasada działania (rozmieszczeniem zrodel pola, algorytmem). Albo sa niezbyt dokladne albo zbyt zlozone i powolne albo juz opatentowane ;-)

KT napisał:

Tak, najważniejszy problem do rozwiązania to procedury rekonstruujące obraz. Problemy hardware'owe zasadniczo już pokonaliśmy. Ale największym problemem to nie są same procedury, lecz ich uproszczenie. Nie wiem, czy sieci neuronowe byłyby sensownym rozwiązaniem, na razie nie widać jeszcze takiej możliwości, raczej dedykowane chipy.

Tak, wiedzia³em, ¿e powinienem by³ siê baæ tych obliczeñ... :-) Chocia¿ ten drugi sposób nie wygl±da na specjalnie skomplikowany... Dlaczego u¿yli¶cie a¿ 9 ¼róde³ pola? Czy silnik elektryczny szczoteczki nie zak³óca³ Wam pomiarów?

Pozdrawiam! Daniel

U¿ytkownik "Michal Baszynski" snipped-for-privacy@ga.ze.ta.pl.> napisa³ w wiadomo¶ci news: snipped-for-privacy@4ax.com... >A jakie¶ szczegó³y techniczne? Bo rozumiem, ¿e sama elektronika nie jest

nie ;-) Z elektroniki potrzebne sa tylko odpowiednio czule i niskoszumne czujniki pola magnetycznego (najlepiej sprawuja sie tutaj cewki), potem niskoszumne wzmacniacze (szumy rzedu 1nV/SQRT(Hz)) i przetworniki ADC (16 bitowe na upartego wystarcza, jak nie potrzebujesz jednoczesnie duzego zasiegu i duzej dokladnosci) oraz jakis DSP. Do tego jakies generatory pola magnetycznego. Potem zaczynaja sie schody z zasada dzia³ania (rozmieszczeniem zrodel pola, algorytmem). Albo sa niezbyt dokladne albo zbyt zlozone i powolne albo juz opatentowane ;-)

Polecam uwadze NeuroSolutions, jest to do¶æ kosztowny wydatek, ale bardzo u³atwia pracê z sieciami. Z do¶wiadczenia wiem, ¿e nie mo¿na zrzucaæ wszystkiego sieci, ale co mo¿na obliczyæ w prosty sposób proceduralnie, to siê oblicza proceduralnie, a resztê siê zapodaje sieci... Program posiada oczywi¶cie bardzo przydatn± funkcjonalno¶æ, a mianowicie mo¿liwo¶æ eksportu sieci do biblioteki dll, lub jako kod ¼ród³owy w ANSI C.

Nasunê³o mi siê jeszcze jedno pytanie, a co z k±tem nachylenia czujnika (cewki)?

----------------------------------------------------

Tak, wiedzia³em, ¿e powinienem by³ siê baæ tych obliczeñ... :-) Chocia¿ ten drugi sposób nie wygl±da na specjalnie skomplikowany... Dlaczego u¿yli¶cie a¿ 9 ¼róde³ pola? Czy silnik elektryczny szczoteczki nie zak³óca³ Wam pomiarów?

Pozdrawiam! Daniel

Poniewa¿ obecna wiedza jest w stanie okre¶liæ tylko 4 wymiary :)

Jacek "Plumpi"

teoria stringów operuje nawet 17 wymiarami. Ale fuktycznie, standardowo bawimy się czterowymiarowo.

Waldek