Određivanje visine i orijentacije mobilne platforme upotrebom optičkih senzora blizine na principu mjerenja vremena leta

diplomski rad

• Naslov (engleski): Determination of Height and Orientation of Mobile Platform Using Optical Time-of-flight Sensors
• Autor: Tomislav Bačurin
• Mentor: Darko Vasić (mentor)
• Član povjerenstva: Darko Vasić (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Vedran Bilas (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Dinko Oletić (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet elektrotehnike i računarstva; Zagreb
• Datum i država obrane: 2017-07-19, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Računarstvo
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Elektrotehnika

Sažetak

Senzori koji rade na principu mjerenja vremena leta imaju veliku primjenu za detekciju prepreka i određivanje udaljenosti. Princip rada se temelji na izračunu vremena leta fotona od senzora do prepreke i natrag pritom koristeći fazu reflektiranog signala. Time je smanjen utjecaj reflektivnosti prepreke i šum signala, što pridonosi boljoj preciznosti. U ovome radu je razvijen sustav koji se sastoji od upravljačke jedinice Arduino Uno, dva TOF senzora VL6180X i tiskana pločica koja ih povezuje. Inicijalizacija oba senzora i postupak mjerenja udaljenosti se odrađuje unutar programskog okruženja ADE. Primljeni podaci se obrađuju unutar programskog okruženja Matlab. Ako su detektirane prepreke u mjerenjima oba signala, autokorelacijom se određuje vremensko kašnjenje između dva signala iz čega se mogu izračunati brzina i put. Funkcionalnost sustava je ispitana kroz tri vrste mjerenja: mjerenjem udaljenosti pod određenim nagibom, mjerenjem udaljenosti kretanjem senzora iznad bijele podloge sa preprekama te kretanjem senzora iznad posude sa zemljom.

Sažetak (engleski)

Time-of-Flight sensors have great use in object detection and distance determination. Their working principle is based on calculation of photon time of flight from sensor to obstacle and back using phase of reflected signal. With that principle influence of obstacle reflectivity and signal noise have been reduced, which contributes to better precision. This paper is based on development of system which consist of Arduino Uno control unit, two VL6180X TOF sensors and printed circuit board which connects them. Initialization of both sensors and distance measurement are completed in ADE development environment. Received data is processed in Matlab development environment. If there are obstacle detected in measurement of both sensors, speed and distance can be calculated by using autocorrelation of two signals to determine time delay. System functionality was tested through three types of measurement: measuring distance under a certain angle, measuring distance by moving sensor above white surface and by moving sensor above container filled with soil.

• Ključne riječi: princip mjerenja vremena leta; foton; VL6180X senzor; mjerenje udaljenosti; autokorelacija
• Ključne riječi (engleski): time of flight principle; photon; VL6180X sensor; distance measurement; autocorrelation
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:490596
• Studijski program: Naziv: Elektrotehnika i informacijska tehnologija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka elektrotehnike i informacijske tehnologije (mag. ing. el. techn. inf.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Zatvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2019-03-13 18:43:28