Датчик лазерного луча

Здравствуйте уважаемые форумчане. Хочу смастерить прибор в области отделочных работ. Подскажите, правильно ли я придумал техническую часть и имеет ли она право на жизнь. Это устройство для нанесения строительных растворов по лазерному уровню. Когда устройство движется по кривой стене или полу с резкими перепадами, можно ли заставить часть устройства  при помощи маленького движка перемещаться по лучу с погрешностью  1-2 мм?   Можно ли просто разместить два фотодиода в качестве приёмников излучения лазера, чтобы ограничить ход движущейся части? Или применять фоторезисторы? То есть грубо говоря, вы шпателем медленно ведёте по грунтовой дороге, сможет ли эта система успеть выровнять движущуюся часть с датчиками с такой погрешностью? Если это всё стоит тестировать, могу ли я сам собрать схему, просто из датчиков, движка и Ардуино, или тут надо придумывать и паять сложную схему какую-то? В электротехнике не силён, в Ардуино код написать могу. Уже нашел все запчасти, нарисовал устройство, просто боюсь что глобально где-то ошибаюсь, нет спецзнаний. Может здесь вообще нужен ещё гироскоп для  первичной стабилизации?

Это реализуется на машином зрении, камера и проц с софтом обработки. Например что тот типа такого https://mysku.ru/blog/aliexpress/79416.html

Там надо анализировать изображение? Типа в какой части изображения идёт сейчас засвет лазера, туда и корректируем положение? Это необходимо для точности, или зачем именно работа с изображением? Спасибо за ответ

А просто по направляющим сложно? Ведь раствор загадит или лазер, или приемник, или оба вместе.

Погуглите соревнования роботов. Там есть дисциплина бегания по линии. Это готовое устройство, можно купить совсем не дорого. А для вашей реализации уже возиться с оптикой.

Кстати, оптическая мышь уже оочень много может как датчик.

С направляющими туго, их надо ещё выставить, это тоже целое дело, да и вообще их надо иметь, а всё очень уникальное на стройке, разные положения, различные размеры (маяков), например

18 минут назад, n-a-v сказал:

оптическая мышь уже оочень много может как датчик.

Может много, но там такая убогая оптика и так всё крепко гвоздями аппаратными прибито именно к мышиным функциям что лучше уж датчики от роботов бегающих по линии, хотя там тоже не про то, там про физически нарисованную линию, а от лазера то не линия а мерцание.

Мышки я мучал, я из мышкиного сенсора делал удержание квадрокоптера на позиции. Ценой невероятных усилий сделал. Проклял, плюнул, выбросил.

1 час назад, Fullfruit сказал:

Это устройство для нанесения строительных растворов по лазерному уровню. Когда устройство движется по кривой стене или полу

Можно и на двух фотодиодах и даже двух фоторезисторах изобразить. Лазерный уровень не на стену будет светить а на "спину" устройства которое перемещается.

Три фотодатчика стоящие с перекрытием чувствительными зонами и простейшая аналоговая схема будет выдавать или 0 или +V или -V.

16 минут назад, Tardis сказал:

а от лазера то не линия а мерцание

та и пусть мерцание, важно куда оно стреляет, а не как

выше - ноль - ниже, а дальше трава не расти

2 минуты назад, n-a-v сказал:

та и пусть мерцание, важно куда оно стреляет, а не как

Насколько я помню, там линейка из фотодиодов и освезается она светодиодами и оно там само всё мигает и синхронизировано на это мигание (для защиты от помех - посторонней засветки) и ещё обработка есть, потому что роботы едут какое то время по чёрной линии на белом фоне, а какое то время по белой линии на чёрном фоне.

смотрим советскую литературу для юных моделистов 60х-70х годов (ну мож еще 80х). там усе доступно нарисовано ))

1 час назад, Fullfruit сказал:

Можно ли просто разместить два фотодиода в качестве приёмников излучения лазера, чтобы ограничить ход движущейся части? Или применять фоторезисторы?

Не важно фотодиоды или фоторезисторы, важно что бы там была ещё и оптическая система которая луч лазера расширит на величину не менее чем максимальная возможная величина неровности.

Вот, накалякал по быстрому:

Величина L это как раз та самая максимальная высота неровности.

Грубо нарисовал. Фотоприёмников, по хорошему желательно больше.

Расширение луча надо, что бы колесо или что там ещё будет перемещать телегу, нырнув в провал на полу или наехав на кочку, не сдвинуло всё так, что луч вообще убежал за границу и соответственно устройство не потеряло бы позицию.

Tardis,  Мне важно, что и фоторезисторы подойдут, относительно большой неровности там есть несколько вариантов упростить.. Мне интересно именно насколько точным может быть прибор на резисторах или диодах. я читал, например, что у резисторов скорость отклика(или как называется), в общем рабочая скорость едва ли не целая секунда. Не уверен, что этого будет хватать в некоторых случаях. Ещё не знаю, как быстро движки работают, тоже ведь какая-то инерция, пока он разгонится, пока проедет там какие-то три миллиметра или пять

Лично я бы с фотодиодами не связывался, взял бы обычную USB камеру, взял бы обычную Orange PI или другой одноплатный микрокомпьютер тянущий линух, взял бы самую обычную программулину ffmpeg, накалякал бы простенький скриптик и оно бы мне эту линию 20 раз в секунду бы находило на изображении с камеры.

Плюсы: не нужно городить свою оптику, не нужно фотодиоды, есть сразу АРУ, все компоненты типовые.

4 минуты назад, Fullfruit сказал:

я читал, например, что у резисторов скорость отклика(или как называется), в общем рабочая скорость едва ли не целая секунда

Фоторезистор отлично "слышит" 25 Гц, да и выше тоже будет "слышать". Фотодиоды конечно быстрее, при правильном согласовании даже гигагерцы можно вынуть, сотню мегегерц уж точно, кроме того, они более компактны и дешевле. Но и фоторезистор работать будет.

Tardis, mike880, n-a-v, Благодарю. Общую мысль понял, для простоты исполнения надо пользовать видео. Я просто не рассматривал идею с точки зрения промышленного производства так, на будущее, видео же гораздо дороже в массовом производстве, чем фотодиодная схема?

17 минут назад, Fullfruit сказал:

насколько точным может быть прибор

десятые миллиметра, или даже точнее

11 минут назад, Fullfruit сказал:

это же гораздо дороже по сути?

это другой уровень. просто другой.

на существующей пром системе это делается щелчком пальцев, только она стоит сильно дорого

не знаю вашего бюджета и т.п. но если интересно пром. исполнение, смотрите камеру баслер и их апи по работе с изображениями (бесплатное), цепляется к любому ПК, возможно и одноплатник справится (разбери, банана и т.п.), не помню что там с дровами для одноплатников

Fullfruit, и ещё: не надо "где-то читать" всегда читать надо в документации от производителя на электронный компонент. Вот например фоторезистор MLG4416, вот даташит на эту серию https://static.chipdip.ru/lib/009/DOC006009888.pdf и вот там написано:

RISE RESPONSE TIME ... 20 ms

FALL RESPONSE TIME ... 30 ms

То есть суммарно от "ничего нет" до "ничего нет" через "всё уже было" можно пройти за 20+30 ms то есть 20 раз в секунду такое проделать. Но на деле 25Гц слышит точно.

6 минут назад, Fullfruit сказал:

гораздо дороже по сути?

На фотодиодах гораздо дороже будет. А учитывая что если "промахнётесь", то есть получится что "как то оно не так работает как хотелось" то всё переделать придётся, то точно дороже.

С камерой и программой всё можно подкрутить не разогревая паяльник.

Tardis, понял, покопаю ещё насчет АРУ, не знал, что такое есть

Вообще, камера любого дебильника отлично видит луч. Далее, известным софтом программируем обработку камеры, вывод управления коррекции через динамик.

3 минуты назад, n-a-v сказал:

вывод управления коррекции через динамик

Неистово плюсую! Причём можно ШИМ сигналом на левый канал "вверх" на правый "вниз" напряжения управления формировать после простой RC цепочки. Или импульсами где левый канал STEP, а правый канал DIR.

У некоторых еще акселерометр есть, для понимания "что со мной происходит"

Современные лопаты просто клад для разного рода решений.

50 минут назад, Tardis сказал:

Вот, накалякал по быстрому:

 

А теперь поставить диоды треугольником. На линзу нанести затемняющую марку немного меньше диаметра пятна луча. Перед линзой поставить бленду с моделью абсолютно чёрного тела.

Как думаете, какой точности можно добиться?

n-a-v, про треугольник не думал, прикольненько))

Думаю бригада таджиков с направляющими будет намного дешевле всяких лазеров с роботами. Знакомые с одним отвесом и уровнем штукатурят в 0 и довольно быстро.

Можно мне всё-таки ссылок на матчасть для чайников про АРУ на видео, чтобы понять разницу с диодной схемой. Что-нибудь практическое.. Или АРУ это общее название регулировки отклонений сигнала?