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Rilevatore di prossimità particolare

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ritratto di Luca Di Capita
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Sto pensando a come realizzare un sistema che mi permetta di rilevare l'intromissione di un qualunque oggetto in un campo. Cerco di spiegarmi, devo creare una sorta di pannello/schermo invisibile che, se interrotto da un corpo, attivi un segnale. Per complicarmi la vita non posso disporre che di un solo punto dove posizionare il sensore, senza eventuali riflettori in stile fotocellula per intenderci. L'intromissione rilevata dev'essere on-off, lo schermo di spessore minimo, e deve valere per un qualunque oggetto, di qualunque forma, materiale e inclinazione.

La soluzione che fino ad ora mi sono trovato è quella di impiegare un laser e un prisma da far ruotare in stile stampante, che quindi faccia spazzolare il raggio lungo tutta la superficie dello schermo.

Che ne pensate?

ritratto di CristianPadovano
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Potresti

Potresti pensare ai rilevatori di presenza che si usano nei sistemi d'allarme. Quelli usano o un raggio infrarosso che rivela cambiamenti di temperatura e, se ci sono, vengono rilevati da un elemento piroelettrico, che riesce a vedere cambiamenti anche di 1.6 gradi, ed è in grado di convertire il calore in un segnale elettrico; oppure ci sono quelli che sfruttano radiazioni elettromagnetiche che vengono alterate se qualcosa si mette davanti. Visto che tu dovrai metterlo solo in un punto dovrai scegliere un posto strategico che copra un ampio raggio, di solito si usano gli angoli sopra una porta per "inquadrare" la porta di fronte e l'ambiente. Non ho capito se lo schermo deve essere materiale oppure con "schermo" intendi la superficie immaginaria che crea il laser in movimento. Comunque sia metti in conto che, se vorrai usare questo dispositivo come sistema d'allarme, poi una volta acceso ti rivela qualsiasi cosa incontra quando si muove, quindi tutto in pratica XD Perché non farlo fisso e usare più di un laser, infrarosso (così invisibile), con angolazioni diverse, tipo uno dritto a 0°, 1 a +90° e 1 a -90°, 1 a +45° e 1 a -45°? In questo modo se e solo se passa qualcosa, interrompe la radiazione ed emette un suono. Puoi anche usare più laser per avere maggiore copertura, questo poi dipende da quanto è grande la stanza. :)

ritratto di Luca Di Capita
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Non sarà un allarme

Intanto ti ringrazio così mi dai modo di precisare dettagli che ho tralasciato.

L'unica cosa che mi interessa poco o niente è rilevare l'eventuale passaggio o intromissione di un corpo caldo o vivo. Degli esseri viventi in questo caso non mi preoccupo.
I rilevatori di presenza ad infrarosso funzioneranno con sufficiente precisione con gli altri casi?
Con schermo o pannello intendo proprio la zona immaginaria di rilevazione, che deve avere proprio avere una forma del genere, in particolare uno spessore contenuto.
I rilevatori elettromagnetici non avranno limiti nel realizzare precisamente uno schermo di rilevazione delle caratteristiche che ho descritto?
Il laser da più angolazioni sarebbe perfetto, solo che ho 2 forti limiti che mi impediscono di utilizzarlo. Il primo è che ho a disposizione un punto solo di irradiamento, e il secondo è che gli oggetti piccoli possono liberamente attraversare le maglie, io non posso permettere il passaggio di alcunchè.

Un compromesso era appunto utilizzare un singolo emettitore e al tempo stesso ricevitore laser che puntato su un prisma in rotazione spazzolasse per così dire l'area da "schermare"

ritratto di CristianPadovano
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Ah ok

Ah ok, scartiamo l'allarme allora.

Quindi, considerando che a te non interessano gli esseri viventi, il sistema a infrarosso che rileva il calore non andrebbe bene logicamente, perché, dovendo rilevare cose inanimate, queste non hanno calore (a meno di non scaldarle), e non verrebbero segnalate. Si potrebbe pensare a quelli elettromagnetici ma penso abbiamo il limite, come dici tu, di realizzare lo schermo. Usare il prisma: usando un prisma e il singolo emettitore, avresti che il raggio laser arriva al prisma in movimento, si rifrange, e ritorna indietro. Penso sia questo il principio che vuoi usare se ho capito bene. In questo modo però, secondo me, il laser entra e ritorna come un singolo raggio e non so se crea un schermo immaginario. Se ho capito bene dovrebbe funzionare tipo scanner da film di fantascienza, in cui si crea uno schermo fatto di laser che sale e scende scandagliando l'area :D Forse quest'immagine può esserti utile in qualche modo http://datastorage02.maggioli.it/data/blog/images/bIqnXS5otk/aKuzu02sGD.jpg ;)

ritratto di Luca Di Capita
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Si direi che l'immagine è

Si direi che l'immagine è pertinente, immaginavo però solo un corpo riflettente, lì ce ne sono due, forse per creare un sistema di puntamento.

Si utilizzando il prisma in movimento avrei, nell'istante di tempo, un raggio singolo e non uno schermo. Però l'impiego del sistema non prevede di rilevare corpi a velocità molto elevate, per cui facendo ruotare il prisma a una certa velocità si ottiene lo schermo che dicevo.

Mi vengono in mente 2 limiti ora che ci rifletto, il passaggio di un oggetto riflettente...forse un laser con lunghezza d'onda particolare potrebbe soffrire meno del problema.

Se volessi ruotare il sistema, cosa di cui avrei bisogno, per muovere il pannello immaginario, avrei la difficoltà di non riuscire a distinguere il circostante in movimento e gli effettivi oggetti da rilevare.

ritratto di CristianPadovano
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Ripensandoci

Ripensandoci, guardando l'immagine, comunque un fascio esce dal prima, considerando anche il fatto, più conosciuto, che un raggio luminoso si divide uscendo dal prisma. Quindi bisognerebbe provare, perché può anche essere che puntando il laser ottieni un fascio. Per cui, ruotando lentamente ottieni l'illusione che sia uno schermo continuo più ampio. Inoltre, le dimensioni del prisma non so se influiscono anche sulla grandezza del fascio.

Per il problema degli oggetti riflettenti, penso che dovresti tener conto dell'equazione di Cauchy: lui afferma che a lunghezze d'onda maggiori, si ha una deviazione minore; quindi stando nel rosso, viene deviato di meno rispetto a stare nel violetto.

Il secondo è un bel problema. Purtroppo se il sistema è in movimento, lui vedrà tutto in movimento. Si potrebbe dire al sistema di rilevare tutto ciò che va contro il movimento, ma sarebbe lo stesso. Oppure, ma non so se fattibile, si potrebbero mettere 2 interruttori: il sistema passa e vede vari oggetti e si chiude il primo interruttore; nel frattempo il sistema continua e se, entro un tot di tempo, un oggetto ricompare di nuovo "nell'obiettivo", si chiude il secondo interruttore e rileva. Può darsi che dico cavolate eh XD

ritratto di adrirobot
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Utilizzo laser scanner

Ciao Luca
A mio parere potresti utilizzare un Laser Scanner che è un dispositivo elettrosensibile per la protezione antinfortunistica di operatori esposti a rischi derivanti sia da macchine e impianti industriali con organi pericolosi in movimento sia da eventuali collisioni con veicoli a guida automatica (AGV).
Questi dispositivi di solito certificati come sensori di sicurezza
Con il Laser Scanner è possibile creare aree protette orizzontali, programmabili con precisione e di forma variabile, (ad esempio semicircolare, rettangolare o segmentata) e adatte a tutte le applicazioni, senza necessità di utilizzare un riflettore o un ricevitore separato.
È inoltre possibile utilizzare lo scanner posto in modo verticale per proteggere il varco di accesso a una zona pericolosa.
I profili delle aree da controllare, così come gli altri parametri di funzionamento, sono impostabili grazie ad un software dedicato d’interfaccia utente, installato su laptop o PC e interfacciato al dispositivo tramite interfaccia seriale.
Il Laser Scanner può anche compiere il rilievo automatico dell’area da controllare tramite la funzionalità teach-in (autoapprendimento).
Puoi trovare maggiori informazioni su questi siti.
http://ab.rockwellautomation.com/it/Sensors-Switches/Operator-Safety/Laser-Scanners
http://www.fae.it/cms/257-laser-scanner-di-sicurezza
http://www.reer.it/ita/safety/prodotti.asp?Nov=0&F=21&Ind=21

Saluti
Adriano

ritratto di Luca Di Capita
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yess

Come nel film di Mel Brooks, si può fareee!!

Grazie Adriano, ottimi link. Dunque se non ho capito male funzionano con un insieme di raggi laser che si irradiano dal sistema.
La notizia positiva è che è possibile selezionare la distanza di funzionamento, quindi si può trovare soluzione a questo problema, quella negativa è che mi rimangono dei buchi tra le "maglie" di questa "barriera" e non me li posso permettere. Per questo direi che l'ideale è sviluppare il sistema a prisma abbinato al sistema laser impiegato nei dispositivi che mi hai mostrato.

La prima cosa da imparare è come funziona la misurazione di distanza laser?

ritratto di Ivan Scordato
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Vuoi anche effettuare delle

Vuoi anche effettuare delle misurazioni di distanza con tanti raggi laser e una sola fotocellula?

ritratto di Luca Di Capita
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No mi basterebbe poter

No mi basterebbe poter escludere gli oggetti da una certa distanza in poi

ritratto di CristianPadovano
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Mmm interessante!

Interessante il Laser Scanner, non sapevo esistessero nella realtà (tranne quelli per la topografia)! :D

Leggendo su wikipedia il loro funzionamento, a quanto pare questi laser scanner e ciò che vuoi fare tu hanno lo stesso funzionamento. Questo è lo schema di un laser scanner http://it.wikipedia.org/wiki/File:Principio_Laser_scanner_distanziometrici.jpg. Quindi un laser e uno specchio (non so se indica un prisma) che ruota. Il rilevamento si basa sul tempo di volo del segnale e quello che vuoi fare tu è un "sensore laser scanner": i distanziometrici semplici emettono linearmente, mentre questo tipo, che è un unione di distanziometrici e parti meccaniche (lo specchio o prisma), crea dei punti nello spazio chiamata "nuvola di punti" che è appunto lo schermo che vuoi creare tu. Però il funzionamento della distanza non so come funziona, cioè non so come fa a creare dei punti tutti alla stessa distanza perché mi sembra una cosa impossibile. Se io ho una fonte di luce, questa continuerà a diffondersi nello spazio fin quando non trova qualcosa di opaco che la ostacoli. Allo stesso modo questo dispositivo: se non ci metti qualcosa dietro l'oggetto che blocchi la radiazione, questa sarà bloccata sì dall'oggetto che ha davanti ma il resto dei raggi laterali potrebbero includere altri oggetti presenti che magari non vogliamo considerare.

ritratto di Luca Di Capita
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Trovata la spiegazione su

Trovata la spiegazione su wikipedia. Il principio di funzionamento è quello del telemetro laser. Si mandano impulsi laser e si calcola quanto tempo ci impiegano a tornare indietro. La velocità del laser è data, il tempo si misura e il calcolo è presto fatto.

http://it.wikipedia.org/wiki/Telemetro_laser

Per il principio di funzionamnento del prisma che dicevo basta leggere nel capitolo laser di questo link:

http://it.wikipedia.org/wiki/Stampante_laser#Laser

Quindi per realizzare il tutto mi serve una vecchia stampante a toner e un telemetro laser....tanti saluti a McGuiver ahaha.

Direi che tutte le informazioni che mi servivano le ho trovate, grazie a tutti per l'aiuto

 

 

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