Studierende: |
Andreas Schneider, schnean1 |
|
Markus Trauffer, traufmar |
Betreuer: |
Ralf Markendorf, mklf |
In dieser Diplomarbeit wurde ein zweidimensionales, optisches Positionsmesssystem aufgebaut. Das Ziel war, die Machbarkeit, Genauigkeit und Anforderungen an die eingesetzten Komponenten abzuklaren und ein Messsystem als Prototyp aufzubauen.
Das Messsystem besteht aus einem oder zwei Sensoren und einem Computer zur Datenauswertung. Die eingesetzten Sensoren sind optische Zeilensensoren, die in einem facherformigen Gebiet reflektierende Objekte orten konnen. Die Genauigkeit des aufgebauten Zwei-Sensor-Messsystems betragt +/-2mm in der Position und +/-0.7? in der Orientierung.
Die Sensormesswerte werden mit einem Mapping-Verfahren in die Koordinatenangaben umgerechnet. Bei diesem Verfahren wird eine Art "Landkarte" (engl. Map) der Sensormesswerte aufgenommen, auf welcher die Sensormesswerte zusammen mit ihren Fehlern und statischen Ungenauigkeiten verzeichnet sind. Zur Bestimmung der Koordinaten eines beliebigen Ortes auf dem Mapping-Bereich wird uber eine Interpolation auf die Daten des Maps zuruckgegriffen.
Die Methode der Koordinatenberechnung durch ein Mapping ist in zweierlei Hinsicht sehr sinnvoll. Einerseits lassen sich dadurch Messfehler der Sensoren korrigieren, womit sich die Genauigkeit gegenuber analytischen Berechnungen erhoht. Andererseits konnen die Sensoren damit in nahezu beliebigen Positionen angebracht werden, wodurch sich das Messsystem optimal an die raumlichen Gegebenheiten des Einsatzfeldes anpassen lasst.
Im Laufe der Arbeit konnte die erwahnte Genauigkeit erreicht werden. Dies reicht fur die im Projekt TULOC (Paul Scherrer Institut) benotigte Genauigkeit von 1mm in der Position und 0.2? in der Orientierung nicht ganz, jedoch haben die Untersuchungen dieser Diplomarbeit gezeigt, dass mit besser geeigneten Sensoren, durchaus ein Positionsmesssystem nach dem verwendeten Prinzip realisiert werden kann.
|