Frecuencia ultrasónica a distancia

En otra publicación pregunto sobre un buscador de baliza radial ultrasónico: ¿Existe: combo de receptor ultrasónico / baliza de 360 ​​​​grados?

Suponiendo que exista o que pueda piratear uno de esos juntos, ¿sería posible que la baliza emita múltiples frecuencias para detectar la distancia desde la base (robot)?

Déjame explicarte mejor. A medida que el receptor gira en círculo, escucha frecuencias específicas. Teóricamente, la baliza podría emitir 2 frecuencias que tienen diferentes distancias máximas.

Cuando el receptor detecta la frecuencia de mayor alcance, si no detecta la de menor alcance, entonces el objeto debe estar fuera del radio de corto alcance.

Idealmente, me gustaría poder tener múltiples radios en incrementos de 5 pies hasta 20 pies (más o menos). Los radios pequeños son la razón por la que descarté RF.

Entonces, ahora que se explica mi caso de uso: ¿las diferentes frecuencias tienen diferentes rangos?

Editar: para aclarar el caso de uso, tanto el robot como la baliza serán móviles, por lo que las estaciones base fijas no son una opción.

La radioafición tiene "Fox Hunting" (encontrar un transmisor oculto). Algunos usan antenas direccionales, pero otros usan antenas fijas y miden la fase de recepción. Esto puede ser aplicable a su proyecto ultrasónico. Varios micrófonos fijos y una fuente ultrasónica deben proporcionar dirección y distancia. Puede encontrar que vale la pena investigarlo.
Gracias. Terminé aclarando mejor mi caso de uso en la publicación a la que me vinculé. Básicamente, el robot y la baliza serán móviles, por lo que las estaciones base fijas no son una opción. Sin embargo, otros pueden encontrar útil su comentario.
Perdón por la confusión de mi comentario. La fuente ultrasónica y el conjunto de micrófonos estarían en el robot. Como un hombre con dos ojos, que lleva una linterna.
¿La fuente y la matriz estarían en el robot? Si entiendo su comentario original en este momento, quiere decir que la matriz estaría en el robot, mientras que la baliza sería la fuente. Si observa mi pregunta vinculada, allí estoy preguntando más sobre a qué creo que se refiere.
No hice esto a tiempo para editar mi comentario anterior: esta pregunta era más para preguntar cómo el ultrasonido podría determinar los rangos en función de la frecuencia o la amplitud de la señal, y PeterJ parece haberlo hecho. Sin embargo, aprecio tu entrada.

Respuestas (2)

La sensibilidad de los transductores ultrasónicos varía con la frecuencia. El siguiente ejemplo es de una hoja de datos de Kobitone 255-400PT16-ROX. También sería justo suponer que estaría más fuera de las frecuencias operativas normales que se muestran a continuación.

Nivel de sensibilidad/presión sonora

Sin embargo, en mi opinión, usarlo para determinar la distancia probablemente no sea una buena solución. Cuando opera fuera de los rangos normales, puede encontrar diferencias en el rendimiento entre las partes, pero para fines experimentales/aficionados, no veo ningún daño en intentarlo como una solución simple.

Otra forma de hacerlo es cambiar la amplitud de la señal en el extremo del emisor ultrasónico y codificarla con una señal digital que indique el nivel de transmisión utilizado. Sin embargo, eso se vuelve un poco más complejo. Si quisiera echar un vistazo a ir de esa manera, tal vez valdría la pena echarle un vistazo al proyecto VirtualWire para codificar y decodificar la señal digital.

La amplitud variable suena como una buena idea. ¿Puede el receptor decir la amplitud simplemente a partir de la señal? Supongo que no. De lo contrario, no sería necesario codificar la señal. Solo quiero asegurarme :)
@cMFG, se podría hacer un receptor que indicara la intensidad recibida, pero sin la señal digital no sabría la diferencia entre transmitir a un nivel más bajo y más lejos. Otra forma probablemente más simple es simplemente esperar hasta que deje de recibir una señal, por lo que la última frecuencia mínima conocida / datos recibidos según el camino que tome le dará una idea de la distancia.

Acabo de responder una pregunta aparentemente no relacionada aquí: cuál es el mejor método para los servicios de ubicación de dispositivos , que creo que puede ser relevante.

Si entiendo bien su pregunta, quiere sensores de proximidad para medir la distancia entre un robot y un receptor. Es posible que desee reconsiderar la RF, ya que los sistemas basados ​​en ella pueden ser bastante precisos. El sitio del proyecto está aquí:

http://www.ns-tech.co.uk/blog/2010/02/active-rfid-tracking-system/

Es posible que pueda modificar el código para que funcione según sus propósitos. Tal vez configurarlo para buscar la amplitud medida de la señal y calcular la distancia a partir de eso. Construiría de alguna manera para calibrar todo. Esto probablemente podría ampliarse a gran tamaño y precisión si usa varios receptores. Además, puede ser útil utilizar un enfoque basado en la triangulación. No estoy seguro de si esto será lo suficientemente preciso, pero podría ser un punto de partida.

Además, podría considerar un enfoque basado en la visión artificial. Es posible que pueda manipular un Kinect para que reconozca su robot si le coloca un marcador distintivo. Luego, podría simplemente programarlo para medir la distancia al marcador. Luego, tendría que encontrar una manera de transmitir la información de distancia al robot por aire. El único inconveniente sería el alcance limitado (aproximadamente 11 pies). Microsoft lanzó una versión para computadora y hay muchos recursos en línea para ella:

http://www.dashhacks.com/kinect.html

Por el contrario, podría poner el Kinect en el robot y hacer que el robot mida la distancia al marcador. En este escenario, en lugar de tener una baliza en su bolsillo, la visión por computadora de Kinect reconocería su cuerpo y usted sería la 'baliza'. De esta manera, no tendría que transmitir ninguna información al robot por aire. El único inconveniente es que el robot tendría que tener un procesamiento bastante sofisticado a bordo. Teóricamente, podría poner el kinect en el robot, hacer que el robot transmita los datos sin procesar del kinect a una computadora remota para su procesamiento y luego transmitir los datos de ubicación al robot, evitando así tener que poner una gran potencia de procesamiento en el robot.

Espero haberte dado algunas buenas ideas de alternativas y te deseo suerte.

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