Sistema de seguimiento de posición para frisbee

Estoy tratando de construir un frisbee inteligente para usar en Ultimate . Me gustaría poder rastrear la posición del frisbee en un campo de juego con bastante precisión (dentro de ~2 pies). El GPS es una posibilidad, pero no estoy seguro de si es lo suficientemente preciso. ¿Existen otras tecnologías que ayudarían, como algún sistema en el que configuro transmisores en las cuatro esquinas del campo y coloco un receptor en un frisbee?

Tienes que dar mucha más información. Debe especificar el tamaño del campo; el área sobre la que pretende ubicar el frisbee. ¿Solo desea que el frisbee registre su ubicación para un análisis posterior o desea poder encontrar el frisbee de alguna manera si se pierde en el campo? ¿Cuánto tiempo (cuántas horas) necesita funcionar antes de recargar o cambiar las baterías? ¿Tienes un límite de peso?
Creo que también debes especificar cuánto mide un pie. Los míos son bastante grandes, apuesto a que al menos quieres ser "dos pies de niña pequeña".
El campo es de aproximadamente 50 yardas por 30 yardas. Quiero rastrear la posición del frisbee en tiempo real y enviar datos de forma inalámbrica a una computadora portátil para visualizar la ruta de vuelo mientras vuela. Si el frisbee vuela "fuera de los límites", quizás active algunos LED para indicar que está fuera de los límites.
mira el sistema de cricket del MIT. Es un sistema de posicionamiento en interiores basado en ultrasonido.
Debería investigar algunas de las cosas que la gente del golf de disco está haciendo con este mismo problema. pdga.com/chips-discs-now-what

Respuestas (4)

Es posible que pueda hacer esto con una etiqueta Bluetooth de baja energía similar a TrackR adherida al centro del frisbee, y luego cuatro lectores o más lectores, a lo largo de las líneas laterales. Luego, los lectores usarían el nivel de potencia y la triangulación para determinar la posición del frisbee.

Puede usar banda ultraancha ( UWB ), pero creo que si está haciendo la pregunta, no es algo en lo que realmente quiera meterse.

El GPS es una buena apuesta, tanto por su capacidad de implementación como por su bajo costo de experimentación. Además, podría comercializarse un sólido sistema de frisbee para los jugadores de golf de disco. Sufrirá los problemas de precisión que mencionaste.

Probablemente la mejor solución sea la visión artificial . No será fácil. Si está dispuesto a agregar componentes electrónicos al disco, también puede colocar LED UV en él y rastrearlo con un sistema tipo Wii además del seguimiento de video estándar.

Para ampliar la visión por computadora, usando algunas cámaras visibles para realizar un seguimiento basado en el color del frisbee, también puede usar cámaras IR y, en lugar de agregar algo al disco, simplemente pintarlo con un material altamente reflectante de IR. El uso de múltiples espectros hará que el sistema sea más versátil en diferentes condiciones de iluminación.

El GPS tiene una precisión relativamente baja para cada muestra (del orden de 5-10 metros 2sigma [95 % de los valores]) a 10 Hz. Un frisbee no es lento, por lo que promediar (lo que reduce la tasa de fijación de la posición) para reducir el intervalo de confianza no lo hará adecuado.

Las unidades de medida inerciales son mucho más rápidas y mucho más precisas, pero se desvían con el tiempo (también llamado "paseo aleatorio", debido a la doble integración del ruido en las aceleraciones). Puede ser aceptable para usted, especialmente si los restablece regularmente usando un sensor de posición absoluta o colocando el frisbee en un lugar cuya posición se conoce con precisión. La fusión de datos hace esto automáticamente sobre la marcha, eso es lo que hacen los navegadores GPS además de cambiar la posición a la carretera conocida más cercana.

Para una medición absoluta precisa, puede usar GPS diferencial (también conocido como d-GPS) que requerirá una baliza fija en algún lugar del campo y una conexión inalámbrica. Esto puede dar una precisión submétrica de hasta 15 cm.

Aunque d-GPS es perfecto para usted, generalmente es complejo y / o costoso, por lo que le recomiendo que recurra a IMU con al menos 6 grados de libertad. Es posible que desee desacoplar el sistema del giro del frisbee (es decir, el rodamiento), en cuyo caso necesitará una IMU que integre un magnetómetro para cuidar el movimiento angular del marco de referencia de los acelerómetros mientras está desacoplado.

ingrese la descripción de la imagen aquí

El problema con una IMU en un frisbee es que efectivamente perderá 1 grado de libertad en su giro. No estoy seguro de cómo eso afectaría su capacidad para hacer el resto del trabajo de integración necesario.
Bien descrito. Sin embargo, las IMU se pueden encontrar en versiones 6DoF; y/o el sistema también se puede desacoplar de la rotación del frisbee (buen rumbo).
Pero si lo desacoplas de su giro, aún pierdes ese grado de libertad: solo estás ignorando todo el movimiento angular en ese plano.
El OP solo está interesado en la posición del frisbee, ¿por qué necesitaría información sobre el movimiento angular? Pensé que te referías al cambio en la velocidad de giro que daría lecturas de aceleración erróneas, mayores a medida que el sensor está más alejado del centro.
Para obtener datos de posición 3D precisos, debe utilizar los 6 grados de libertad. El acelerómetro siempre mide en términos de su propio marco de referencia, y necesita los datos del giroscopio para comprender cómo cambia ese marco con el tiempo y cómo excluir el vector de gravedad.
Muy cierto, asumí que el frisbee siempre se movía en un plano horizontal y me olvidé de eso, pero recordar que jugué ultimate demuestra que está mal... Sin embargo, algunas IMU tienen "9 grados de libertad" en el sentido de que agregan un magnetómetro y no Fusión de datos incrustados. Esto debería cuidar el movimiento angular incluso cuando está desacoplado del giro.

Una microcomputadora con un acelerómetro y un transmisor inalámbrico en el frisbee puede calcular y enviar su posición en 3D. Creo que es posible construirlos con el peso suficiente, excepto la batería, no estoy seguro.

Sistema de seguimiento de posición para frisbee
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v