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超声波小知识飞镖自动靶的设想与实践中山

发布时间:2023/6/16 19:26:42   
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有一次在YouTube看到一个可以自己接飞镖的飞镖靶盘,我感觉很趣。最近无事可做,我想自己做一个。移动飞镖靶的作者是前NASA工程师MarkRober,他使用基于运动捕捉系统的技术解决方案来捕捉飞镖轨迹,并使用多个步进电机作为移动飞镖目标的动力。除其他外,这套运动捕捉系统不是我买得起的,为此,我只能想象其他一些定位方案。

由于运动捕捉系统很昂贵,因此使用视频目标捕捉是一种备用解决方案。目标飞镖可以通过使用普通的双目相机来识别和捕获。由于飞镖的飞行轨迹简单且帧频低,因此也可以使用它。飞镖轨迹的预测。但不幸的是,经过一些测试,我发现我当前的图形卡无法处理视频。由于飞镖高速飞行,因此根据我的机器性能,用于处理视频的时间会延迟约毫秒(每帧)。0.1s的误差足以使飞镖飞到我不知道的地方。这种延迟只能让飞镖靶捕捉空气。

尽管视频没问题,但是我需要更换为具有比我的主计算机更大的计算能力的计算机。对于我这个穷人来说,付出的代价显然太过难以接受。但是仔细考虑一下之后,超声波是一种足够便宜的解决方案。只需将超声波发射器安装在飞镖上,并在其周围安装一些超声波接收器,然后对其进行简化即可。它不使用发送器和接收器同步设备,并且时间延迟估计算法也可以计算飞镖的位置。尽管声速仅为m/s,但只要接收到该位置3到5次,就可以预测飞镖的撞击点,然后可以控制目标板移动到撞击点的中心。

现在已经安排了超声波定位程序,需要手动进行。超声波解决方案的材料成本非常低,即使失败,也不会损失太多钱(可怜!!!)。超声程序有望包括以下关键部分:

使用单片机控制超声波发射。

接收到超声波后,发出超声波到达信号,计算出延迟量。

高性能的单片机或承担计算任务的计算机。

根据时间延迟算法估算飞镖的位置。

根据飞镖的离散位置估计飞镖的轨迹,并计算着陆点。

飞镖自动靶将分为多个生产模块,并共享生产过程



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