Мелкие практические вопросы

[Slabovik]

Да, вообще у птиц стабилизация положения головы на уровне - ведь это им надо для летания. Как-то давно тоже в бабкином курятнике так забавлялся. На днях рекламу каких-то тачек видел - тоже куры!

[isx]

Гироскоп. Это такая штука, которая показывает изменения ориентации объекта в пространстве.

Получается он определяет не конкретно ориентацию, а ускорение относительно своего центра и из этих данных уже позволяет получить представление о текущем положении объекта относительно центра, тобиш крен и тангаж.
Но в динамике он начнёт давать погрешность, которая быстро накопится в большой ком, и через пол часа хождения кота по комнате, компьютер будет думать, что он ходит к верх ногами, либо на двух лапах ... Или же погрешность не столь высоки?
Если погрешностью можно пренебречь, то вся наша задача сводится к попеременному опросу этих датчиков: опрашиваем акселерометр и по трём осям вычисляем направление и скорость перемещения кота в пространстве, и узнаём три координаты в системе "комната" в которых окажется кот. Уже чисто по этому датчику можно определить его место положение в комнате. Но если мы хотим определить ползёт он или кувыркается, то нужен гироскоп. Так же вычислив ускорение по трём осям за момент времени можно определить произведённое вращение в градусах.
Остаётся только учесть погрешность акселерометра (и кстати, есть ли они, и на сколько значительны?)....

и кадр с этой камеры сравнивать со статическим кадром, снятым заранее.

А если два кота, тогда система становиться не работоспособна....

тут уж может лучше GPS нафигатор приспособить?

Раньше так и думал, но самые точные GPS дают погрешность в 30см.. Это кот сидеть не на табуретке, а в воздухе будет

ведь это им надо для летания.

Не совсем. Насколько я знаю, их зрение просто смазывает картинку при движениях головой, поэтому голова неподвижна.
Да и курицу пока не пнёшь, она не полетит, гордая птица

На днях рекламу каких-то тачек видел - тоже куры!

Мерседес, "стабильность в наше время - это важно" или как-то так. Я когда рекламу досмотрел и надпись прочитал, чуть со смеху не упал . Молодцы ребята))

[oleg63m]

для тех, кто в танках, и кто не видел ни разу гироскопов попробую дать небольшое разъяснение, без формул и рисунков.
те кто пользовался болгаркою, наверное заметили, что когда болгарка включена, повернуть ее в плоскости перпендикулярной оси вращения диска не так просто, она пытается вырваться из рук. Это и есть эффект стабилизации положения вращающегося тела.
но, как вы могли заметить, эта же болгарка легко поворачивается, если угол совпадает с направлением вращения. для устранения этого эффекта используют пары грузов, вращающиеся в противоположные стороны.
как же устроен гироскоп? вариантов много. я встречался с 2мя видами авиационными и морскими. морской от авиационного отличается
тем, что у него всего 2 степени свободы подвески, в отличие от авиационного, у которого задача усложняется еще тем, что самолет может изменять свое положение не только в горизонтальной плоскости, а и вертикальной.
сам механизм удержания позиции представляет из себя гибкую подвеску, состоящую из рамок, свободно качающихся за счет подшипников одна в другой, во внутрнних рамках размещены по паре высокооборотистых (несколько десятков тысяч обор) электродвигателей с массивными наружными роторами, которые парами вращаются в противоположные стороны. в авиационных такие пары еще вращаются и в перпендикулярном направлении, обеспечивая устойчивость рамок при любом вращении и перемещении.
ну а далее за счет вращающихся трансформаторов(ганиометрических датчиков) магнитов и прочей приспособы снимаются показатели отклонения "скорлупы" от ядра. система очень сложная, дорогая.

кстати, по такому принцыпу построены "одноколесные мопеды" или двуколесные одноосные. в них тоже 2 массивных диска вращаются в противоположные стороны параллельно горизонту, обеспечивая равновесие

А если два кота, тогда система становиться не работоспособна....

можно точно так же сделать статический снимок котов в этом участке, и путем исключения не нужного реагировать на тот обьект, который интересует, или коту радиомаячек пристроить. будет своего рода система опознавания "свой-чужой "

[Slabovik]

Получается он определяет не конкретно ориентацию, а ускорение относительно своего центра и из этих данных уже позволяет получить представление о текущем положении объекта относительно центра, тобиш крен и тангаж.

Ну, в общем, да. Механические гироскопы чётко самостоятельно держат ось в том положении, в котором их раскрутили, что по разности направлений оси гироскопа и осей подвеса судить о положении объекта. Электронные, на основе датчиков ускорения, внутри имеют неслабый процессор для обработки сигналов, который занимается тем, что выдаёт наружу в общем-то тот же результат - разницу между начальным положением (положением инициализации) и текущим.
Но! Простые электронные гироскопы, про которые я уже ругался, очень часто применяемые моделистами и т.п., не имеют на борту процессора для обсчёта и по сути являются лишь угловыми акселерометрами (т.е. реагируюущими на поворот). Они успешно применяются для стабилизации полёта моделей (как правило вертолётов - их реально очень трудно держать чисто на руках), но гироскопами в полном смысле не являются. Они могут ими стать только в совокупности с математическим аппаратом, реализованным, например, на внешнем процессоре.

В итоге же гироскоп всегда показывает разницу между текущим положением осей объекта (направлением осей) и начальным.

Но в динамике он начнёт давать погрешность, которая быстро накопится в большой ком, и через пол часа хождения кота по комнате, компьютер будет думать, что он ходит к верх ногами, либо на двух лапах ... Или же погрешность не столь высоки?

Погрешности зависят от качества. Чем выше качество - тем ниже погрешности. Конечно, погрешности всегда накапливаются. Поэтому, для уменьшения погрешностей, в какие-то моменты производят рекалиборовку (т.е. привязку по-новой) аппаратуры (по контрольным точкам, по маякам, по лучу и т.д и т.п.). Например, если взять комнату с котом, то контрольными точками (линиями) можно считать стены комнаты - кот не может проходить сквозь стены. Если по датчику кот прошёл сквозь стену - корректируем датчик, потому что кот только около неё.

Если погрешностью можно пренебречь, то вся наша задача сводится к попеременному опросу этих датчиков: опрашиваем акселерометр и по трём осям вычисляем направление и скорость перемещения кота в пространстве, и узнаём три координаты в системе "комната" в которых окажется кот. Уже чисто по этому датчику можно определить его место положение в комнате.

Нет. Чисто по акселерометру (линейному) не получится. Как минимум вкупе с угловым (что при применении математики даст всё тот же гироскоп). Потому что линейный ничего не знает о повороте. Например. Скользим вперёд. Затем поворачиваем кузов вправо на 90°, даём газу. Линейные датчики покажут только то, что было ускорение в направлении вперёд. А на деле? На деле у нас ускорение приложено перпендикулярно вектору начальной скорости. Вот для этого и нужен полный набор.

Мерседес, "стабильность в наше время - это важно" или как-то так

О, точно! Я потому и обратил внимание, что реклама знатно повеселила

[isx]

можно точно так же сделать статический снимок котов в этом участке, и путем исключения не нужного реагировать на тот обьект, который интересует

А если оба кота нужные, или к примеру нужно добавить ещё одного, тогда создавать несколько портретов и.............. Да и с графикой работать это опять невозможные алгоритмы сравнения и прочее и прочее... Тяжко будет...

Затем поворачиваем кузов вправо на 90°, даём газу. Линейные датчики покажут только то, что было ускорение в направлении вперёд.

Но при повороте на линейный датчик начнёт действовать центробежная сила (по осям x и y, x и z, или y и z ). По таким данным не получиться вычислить угол поворота?

[Slabovik]

Ну, ведь это должно быть понятно, что датчики должны быть размещены так, чтобы минимизировать искажения показаний из-за непрофильных сил. Линейный располагаем в центре масс. Невозможно в центре масс - значит ставим синфазный, с геометрическим центром системы в центре масс, при повороте показания этих датчиков будут сложены. И т.д... Основная проблема во всё этом - много считать...

[oleg63m]

Бедный кот.....

[isx]

Похоже я вас понял .
Значит это в принципе возможно, но вот не убьют ли погрешности стабильность системы, можно будет узнать только на практике....

Бедный кот..

С котом всё в порядке, сидит вон, картошку лопает .
Как появится время, можно попробовать замутить такую ерунду, так, ради интереса. Только вот с моделированием объектов на компе определённо будут проблемы, но это уже другая тема))

[oleg63m]

я представляю, кота увешанного датчиками и гироскопами. такой типо франкенштейн

[isx]

НУ зачем же так)) Два датчика, МК, батарейка и радиомодуль)

[oleg63m]

кстати на ультразвуке по 3м приемникам расположенным треугольником можно вычислить положение кота по отставанию фазы.
как в сотовой связи. и никакие гироскопы не нужны. еднственное условие, чтобы кошак находился внутри треугольника.
коту единственное, что требуется это радиоответчик, который посылал бы сигналы в ответ на запросы станций. а далее вспоминаем геометрию, катеты гипотенузу и какуюто матерь, и вычисляем котоцель

[isx]

а ультразвук с предметами окружающего мира не будет давать искажённые данные (если кот там за стол или под коробку спрячется), и можно ли приспособить двух котов под такую аппаратуру (как отличать сигнал о одного кота от другого)?

[oleg63m]

(как отличать сигнал о одного кота от другого)?

ну как...,
как на боевых самолетах и судах, радиоответчик кодированных посылок "свой чужой" а щас уже на все суда ставят систему АИС (автоматический идентификатор судна)
а если серьезно, можно же отвечать, скажем цифрою в hex. тогда можно хоть сотню котов запеленговать.
но все это придется обрабатывать компьютером.
кстати, есть камеры видеонаблюдения, а есть системы визуального слежения, как только гдето обнаружено движение, в эту точку направляется камера, происходит захват цели, и ее проводка.
есть даже такая прикольная програмка для веб камеры, она мало того, что следит за целью, так еще и поведение дешифрует.
таким образом можно взять любой предмет, например кольцо колбасы (мяу) или кошачью миску(только без супа), нарисовать на нем определенные знаки или цифры и нажимать на них пальцами, предварительно указав программе суть этого действия, или скажем просто шевелить пальцами или руками, аки шаман (тоже указав суть движения), тем самым управляя своим любимым танком и постреливать, показывая дулю камере или врагу на экране.
я сам видел это в работе, чуть не обоссался со смеху. правда программа была сырая, но все четко исполняла, и для поднятия настроеия ее вполне хватило

еще такое я видел на демонстрации безклавиатурного компьютера, где лазером на столе прорисовывалась псевдоклавиатура, а оператор касаясь мест клавиш набирал текст. правда только одним пальцем

[KBH-I]

кстати на ультразвуке по 3м приемникам расположенным треугольником можно вычислить положение кота по отставанию фазы.
как в сотовой связи. и никакие гироскопы не нужны. еднственное условие, чтобы кошак находился внутри треугольника.
коту единственное, что требуется это радиоответчик, который посылал бы сигналы в ответ на запросы станций. а далее вспоминаем геометрию, катеты гипотенузу и какуюто матерь, и вычисляем котоцель

Ага, кот-007.

[isx]

А точность какая у ультразвука будет? И дальность (примерно, я просто ранее с ним не работал)....

[oleg63m]

вот это не скажу, все зависит от вычислителя и изобретателя. я идею подкинул. вам решать, стоит или не стоит.
почему ультразвук? да потому, что скорость распостранения маленькая, на ближних дистанциях должно работать получше, можно и на свч, точность будет выше, но если кот сгорит, или сварится в собственном соку, пеняйте на себя да и изза высокой скорости распостранения, расстояние от передатчиков до кота придется увеличить, так что в квартире врят ли шара прокатит

[isx]

Надо будет по ультразвуку полапатить инфу .
На свч я сразу забил, там очень не просто рассчитать всё...
Кстати, а кто-нибудь знает, каким образом GPS даёт точность в 30см? От нас до спутника ведь расстояние огромное, как вообще можно такие малейшие перемещения (относительно общей отдалённости) фиксировать? Там даже по разности фаз смещение будет мизерное...

[Gudd-Head]

Там даже по разности фаз смещение будет мизерное...

По времени смещение мизерное. А на большой частоте мизерная разность по времени перерастает в приличную разницу по частоте.
Да и 30 см — это 1 нс со скоростью света. Не так уж и мало

[oleg63m]

самое интересное, так это то, что спутник посылает только маркеры.
а уже на основании этих маркеров, приемник gps сам вычисляет свои координаты. обратной связи нет, вернее она может быть или есть, но уже либо через мобильную связь, либо еще как.
кстати, мой мобильник с навигатором в ущелье, где нет мобильной связи не работает. хотя спутник висит над головою.
а теперь представьте, маркер от спутника одновременно приняли на земле 3 ретранслятора gsm и ваш приемник gps. далее приемник ответил пикнув на сигнал. по времени прихождения сигнала к трем точкам мы можем построить картину из нескольких треугольников.

[Gudd-Head]

Мобильная связь просто ускоряет холодный запуск, чтобы GPS примерно знал где находится.