¿Método requerido para permitir que un "vehículo" de juguete siga un "objetivo" de forma inalámbrica?

Un mecanismo de ping ultrasónico que utiliza 3 transductores de receptor ultrasónico en el vehículo y un solo transductor TX ultrasónico omnidireccional (funcionaría un altavoz piezoeléctrico o un ultra-tweeter de cono metálico) en el dispositivo a seguir, proporcionaría información de dirección y distancia, siempre y cuando como algo que se aproxima a la línea de visión (sonido) podría mantenerse. Una ilustración simplista:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

La unidad de seguimiento genera un pulso ultrasónico en un intervalo de tiempo calibrado. La diferencia en el tiempo de vuelo del pulso en las tres unidades RX permite la determinación de la distancia relativa de cada RX y, por lo tanto, la ubicación espacial a través de la triangulación.

Si hay una pared que bloquea una de las rutas de sonido pero no las otras, esto agregaría cierta incertidumbre al proceso, pero siempre que el sígueme se esté moviendo, esto también se puede solucionar usando un poco de procesamiento e interpolación de señal. entre pulsos en buen estado.

Si se utilizan unidades RX altamente direccionales, la dirección se puede determinar con solo dos unidades suficientemente separadas entre sí, pero esto no permitirá estimar la distancia, solo la dirección angular.

No veo ninguna razón por la que la radiogoniometría de alta frecuencia no funcione. Podría utilizar la banda de 433 MHz para la que se dispone ampliamente de pequeños módulos tx/rx. Lo importante sería encontrar uno que diera RSSI confiable (intensidad de la señal recibida). Terminarías con tres o cuatro antenas en el robot apuntando en diferentes direcciones; el robot se inclina hacia la intensidad de señal más alta, como un robot seguidor de línea.

Obviamente, esto solo funciona para conducir directamente hacia el objetivo. Si estás al otro lado de una pared o quieres que el robot gire en una esquina, se vuelve mucho más complicado. El otro problema es detener el robot cuando se acerca lo suficiente como para pasar por encima de tu pie.

Por otro lado, si tiene una cámara y un procesador considerable a bordo, puede hacer que use el seguimiento facial para la dirección con instrucciones para mantener su rostro en el centro de su campo de visión y en un tamaño percibido particular al moverse. hacia y lejos de ti.

La línea de visión no significa que el tx sea direccional, PERO ayuda a un RX a determinar la dirección.

Quieres direccionalidad en general.

Dices que esto es para un juguete, pero aun así más detalles ayudarán. Si nos dice lo que realmente está tratando de hacer con más detalle, ayudará a mejorar la calidad de las respuestas. Por ejemplo, si se trata de algo parecido a un carrito de golf "sígueme" para usar en cualquier campo de golf, puede valorar un sistema independiente. Si es para algo más como, por ejemplo, un carro de medicamentos en una residencia de ancianos o un hospital, entonces la capacidad de proporcionar balizas de posición o una cuadrícula de guía puede ser atractiva.

La solución técnicamente más fácil si tiene 1 x TX y 1 x RX es un sistema de escaneo en RX (preferido) o TX. Esto probablemente será mecánico: se puede lograr electrónicamente, pero probablemente agregue costos y complejidad a un sistema básicamente simple. Un escáner mecánico puede ser extremadamente simple y probablemente sería efectivo en esta aplicación.

Puede usar IR (infrarrojos) con un TX aproximadamente omnidireccional y usar un escáner mecánico giratorio para rotar un fotosensor o un espejo o una apertura de modo que la dirección en la que el sensor "ve" se barre progresivamente 360 ​​grados. Si conoce el ángulo al que apunta la entrada de barrido, puede detectar la dirección en la que la entrada de señal es máxima.

Las disposiciones de espejo y apertura tienen la ventaja de que el sensor propiamente dicho puede no girar.

El IR tiende a reflejarse bastante bien en superficies que obviamente no son reflectantes ópticamente y es posible que la señal máxima provenga de un reflejo. En general, esperaría que, a medida que el remitente y el receptor se movieran, el tx tendería a ser la fuente más fuerte en promedio. Si es posible bloquear la ruta directa, los reflejos pueden causar algunos resultados interesantes.

GPS:Un sistema de 'alta tecnología' potencialmente útil es usar receptores GPS en TX y RX con el TX enviando sus coordenadas y el RX calculando hacia dónde ir desde la diferencia de posiciones calculada. Si bien es probable que el GPS sin procesar no sea lo suficientemente preciso para la búsqueda de precisión, siempre que TX y RX usen la misma constelación de satélites, es probable que produzcan una precisión diferencial mucho mejor que la precisión absoluta. [Usando un GPS estándar, puedo trazar un camino mientras conduzco por una calle de la ciudad, hago un giro en U en una intersección y regreso. La ruta trazada en un mapa puede sugerir que conduje por la acera o el lado equivocado de la calle en el tramo de ida, pero la ruta de regreso generalmente se trazará dentro de un metro de la ruta real en relación con la ruta de ida si los mismos satélites están usado. Conduzca por el mismo trayecto una hora más tarde y las rutas de ida y vuelta volverán a ser casi correctas entre sí, pero el par de rutas puede tener una diferencia de más de 5 metros con respecto al par de rutas anterior. El costo de los receptores GPS es tal que puede ser una solución viable en muchas aplicaciones. El método TX para el paso de señales se libera entonces de la necesidad de determinar la dirección a partir de él.

Incluso, por ejemplo, WiFi puede volverse direccional mediante el uso de sistemas aéreos mecánicos o eléctricos.

Otros métodos son posibles, pero saber más ayudará a evitar discursos largos que resultan no ser relevantes.

Agregado:

Ahora mencionas una cámara.
Si la cámara es sensible a IR (algunas lo son más que otras), entonces un LED IR pulsado proporcionaría una baliza visual. Una cámara separada podría hacer lo mismo, ya sea escaneando como se indicó anteriormente con un sensor fijo más un espejo giratorio o girando un mástil con la cámara encendida o girando todo el robot. Como el dispositivo está destinado a buscar y destruir fotografías, entonces la búsqueda rotacional inicial debería ser aceptable y potencialmente esperable. Una vez que se ve la "baliza", el robot puede moverse para mantenerla en el centro de su campo de visión. Con una lente de zoom de rango amplio adecuada en la cámara principal, a menudo sería posible acercar y fotografiar el objetivo desde un porcentaje sustancial de su rango objetivo, dependiendo de su encuadre fotográfico y otros requisitos.

Como se mencionó anteriormente, decirnos todo lo que pueda sobre lo que está tratando de lograr ayuda mucho al proceso de respuesta. La muerte por mil preguntas y regates de información es una forma común pero improductiva de encontrar una solución.