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Eierlauf-Cache

Basteleien analog und digital mit Strom und Spannung.

Moderator: radioscout

waste1
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Re: Eierlauf-Cache

Beitrag von waste1 »

Was, nur Eierlaufen! Wenn schon, dann würde ich auch gleich Sackhüpfen, Purzelbaum schlagen und Liegestütz mit einbauen. Wenn schon, denn schon! :D

Zur Realisierung: Mit dem Sensor kannst Du ja die Beschleunigung messen. Daraus lässt sich dann die Geschwindigkeit und wiederum daraus die Wegstrecke berechnen. Ich weiß allerdings nicht wie genau das wird. Müsste man einfach mal ausprobieren.

Wenns funktioniert, wärs schon der Hammer.

Viele Grüße
Waste1
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Dunuin
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Re: Eierlauf-Cache

Beitrag von Dunuin »

Was, nur Eierlaufen! Wenn schon, dann würde ich auch gleich Sackhüpfen, Purzelbaum schlagen und Liegestütz mit einbauen. Wenn schon, denn schon!
So in der Art dachte ich das auch. Wollte noch 2 Bonus-Mysteries machen, bei einem muss man das Teil in einer gewissen Zeit von A nach B bringen(also schnell genug sein) und beim anderen muss man sowohl ohne Wackeln, als auch in einer gewissen Zeit ans Ziel kommen.
Ne Highscore wäre dann auch ganz witzig, wenn man die Ergebnisse+Zeitpunkt speichert und dann bei der Wartung ausliest.
Zur Realisierung: Mit dem Sensor kannst Du ja die Beschleunigung messen. Daraus lässt sich dann die Geschwindigkeit und wiederum daraus die Wegstrecke berechnen. Ich weiß allerdings nicht wie genau das wird. Müsste man einfach mal ausprobieren.
Das war meine erste Idee. Aber ohne Gyroskop kann ich die Winkelgeschwindigkeit nicht messen, d.H. man müsste das Ding nur in die Hand nehmen, arm ausstrecken und sich im Kreis drehen und der Beschleunigungssensor würde das gleiche Anzeigen, als wenn ich damit gerade aus gehen würde. Wäre daher unfair. Außerdem ist die Genauigkeit ein kleines Problem. Also für Lagemessung reichts, weil man die Erdanziehungskraft gut messen kann, da die ja durchgehend mit 9,81 m/s beschleunigt, und für Wackeln reichts auch, da ja dann ruckartig beschleunigt und abgebremst wird aber für eine normale Geschwindigkeitsmessung im Schritttempro reichts leider nicht. Hinzu kommt noch, dass bei einem Beschleunigungssensor die Messwerte je ungenauer werden, desto langsamer der Sensor bewegit wird.
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radioscout
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Re: Eierlauf-Cache

Beitrag von radioscout »

thomas_st hat geschrieben: Sind 36ct. für einen Hall Sensor zu teuer
Man kann auch mit einem Magneten einen Reedkontakt "polarisieren". Das geht u.U. einfacher als mit dem Hallsensor.
Dunuin hat geschrieben: Wie findet ihr die Idee überhaupt?
Zunächst eine interessante Spielerei. Aber wie alles, was eine bestimmte Zeit vorgibt oder wie hier verlangt, daß man es fast erschütterungsfrei bewegt: nichts für mich.
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Wir hätten nie uns getraut doofe Dosen anzumelden schon aus Respekt vor diesem geheimnisvollen Spiel (Dosenfischer, Die goldenen Jahre)
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Re: Eierlauf-Cache

Beitrag von thomas_st »

radioscout hat geschrieben:Man kann auch mit einem Magneten einen Reedkontakt "polarisieren". Das geht u.U. einfacher als mit dem Hallsensor.
Einfacher als beim Hallsensor? Der hat eine lineare von magnetischen Fluss abhängige Ausgangsspannung - beginnend bei negativer Flussrichtung über 0 bis zur positiven Flussrichtung.
radioscout hat geschrieben:Aber wie alles, was eine bestimmte Zeit vorgibt oder wie hier verlangt, daß man es fast erschütterungsfrei bewegt: nichts für mich.
Wie beim Eierlauf halt :p Man könnte ja einen Grobmotoriker Mode einbauen, wo die Eier festgeklebt sind ähm. höhere Beschleunigungen erlaubt sind ;)
Sorry, das konnte ich mir jetzt nicht verkneifen :ops: ;)

Viele Grüße,
Thomas(_st)
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Gleisdreieck
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Re: Eierlauf-Cache

Beitrag von Gleisdreieck »

Das mit der Bombe war natürlich nicht ganz ernst gemeint. Den Vorschlag, einfach bei Bin Laden anzufragen habe ich mir dann doch verkniffen.

Ich werde das Thema weiter beobachten und bin gespannt auf die Realisierung! :smile:
Viele Grüße vom...↓↓
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waste1
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Re: Eierlauf-Cache

Beitrag von waste1 »

Dunuin hat geschrieben:Aber ohne Gyroskop kann ich die Winkelgeschwindigkeit nicht messen, d.H. man müsste das Ding nur in die Hand nehmen, arm ausstrecken und sich im Kreis drehen und der Beschleunigungssensor würde das gleiche Anzeigen, als wenn ich damit gerade aus gehen würde.
Ist schon klar, das ist noch keine IMU. Aber Arm ausstrecken und im Kreis drehen könnte man unterscheiden, weil da noch die Zentrifugalkraft drauf ist.
... aber für eine normale Geschwindigkeitsmessung im Schritttempro reichts leider nicht.
Hast Du es schon ausprobiert?

Andere Möglichkeit: Du lässt nur Übungen machen, die auch sicher erkannt werden können.

Viele Grüße
Waste1
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Dunuin
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Re: Eierlauf-Cache

Beitrag von Dunuin »

Zitat:
... aber für eine normale Geschwindigkeitsmessung im Schritttempro reichts leider nicht.
Hast Du es schon ausprobiert?
Ja, im ruhenden Zustand würde der auf allen 3 Achsen durch den AD-Wandler gemittelt 83 angeben, gäbe es keine Erdanziehungskraft. Da sich diese ja aber nicht vermeiden lässt, bekomme ich gemittelt etwa 83,83,125 raus. Wobei die Werte schon stark schwanken und sich starkes Mitteln nicht vermeiden lässt. Wenn ich die Sensibilität runtersetze, schwanken die Werte zwar weniger, aber Schritttempo lässt sich dann kaum noch bestimmen, da es einfach zu langsam wäre.
Neige ich den Beschleunigungssensor verlagern sich die Werte der Achsen natürlich, was ich für eine Geschwindigkeitsmessung rausrechnen müsste, indem ich die Neigung wärend der vorigen Messungen speichere und mit den neuen Werten schätzen muss, wie die Neigung nun wohl wäre. Nur leider kann man die neue Neigung nicht so genau aus den alten Werten vorhersagen, da ja die Erdanziehungskraft nicht von den Beschleunigungen durch das Bewegen zu unterscheiden ist.

Das kann man mit der heisenbergschen Unschärferelation bei der Quantenmechanik vergleichen:
Je Genauer ich die Beschleunigung eines Geocachers messen will, desto schneller muss er sich bewegen, damit seine Beschleunigung wenigstens Nahe an die Erdanziehungskraft(mit über 30 km/h) herankommt, damit die Messchwankungen weniger ins Gewicht fallen. Je schneller der Geocacher aber beschleunigt, desto schlechter kann ich die Neigung messen, da man die Beschleunigungs des Geocachers weniger von der Erdanziehungskraft unterscheiden kann, wodurch ich auch wieder mehr Messungenauigkeit habe, da ich die Neigung nicht genau bestimmen kann.

Messe ich dann auf den Achsen z.B. x=1g/y=0g/z=1g könnte ich nicht mehr sagen, ob der Cacher mit 1g in Richtung der X-Achse beschleunigt und die 1g auf der Z-Achse von der Erdanziehungskraft stammen und der Cacher das Teil gerade hält, oder ob er das Teil um 90 Grad gedreht hat und in Richtung der Z-Achse beschleunigt und die X-Achse nun die Erdanziehungskaft anzeigt.
Die Neigung könnte ich also nur erahnen, wenn ich die Ausgangslage des Geräts kenne und dann Anhand der Zwischenmessungen schätze, wie es inzwischen bewegt wurde.

Also garkeine so leichte Aufgabe. Genauere Aussagen kann man eigentlich nur treffen, wenn man noch 3 Gyros hat, dass man eine Drehung des Gerätes durch die Winkelgeschwindigkeit erkennen kann. Gyros haben aber auch wieder den Nachteil, dass sie nur so 20 Sekunden genau funktionieren, danach liefern sie keine richtigen Werte mehr und man muss sie durch andere Messungen neu kalibrieren.

Daher meine Idee mit den Eierlaufcache. Wenn weder stark beschleunigt/verlangsamt(also gewackelt) noch die Neigung verändert werden darf, muss ich auch nicht wissen, ob eine Beschleunigungsveränderung auf den Achsen durchs Wackeln oder eine Neigugnsveränderung kommt. Da speichert man einfach nur die Werte zum Start der Messung und nimmt dann immer die aktuellen Werte und guckt, ob die z.B. mehr als 10% von den Startwerten abweichen. Wenns zu lange/oft der Fall war heißt es Game Over und neu versuchen.

Wenn allerdings jemand eine andere Idee hat, wie ich das mit der genauen Geschwindigkeitsmessung hinbekomme, wäre das natürlich auch super.
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waste1
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Re: Eierlauf-Cache

Beitrag von waste1 »

Ob nun bei einer Station getrickst wird oder nicht, sehe ich als nicht so schlimm an. Meistens ist ja so, dass man nicht weiß was in dem Kästchen steckt und daher gar keine Strategie zum Tricksen entwickeln kann. Und wenn es doch einer mit Tricksen schafft, mich würde es nicht stören. Wenn Du aber Tricksen als unfair findest, dann könntest Du sogar offensichtliches Tricksen, wie z.B. im Kreis drehen durch einen zusätzlichen Umweg bestrafen. Das hätte doch auch seinen Reiz. Ist zwar aufwendiger zu programmieren, aber der Gag, wenn der Geocacher als entlarvter Schwindler nach einer Strafrunde wieder zurück auf Start muss.

Vielleicht stell ich mir die Realisierung leichter als gedacht vor. Aber ich sehe eigentlich nur ein Problem, dass gleichzeitiges Kippen und Beschleunigen nicht exakt gemessen bzw. auseinander gehalten werden kann. In dem Fall müssen die Werte einfach etwas toleranter behandelt werden. Das ist aber beim Eierlauf nur in der Beschleunigungs- und Bremsphase nötig und im Gesamtablauf auch nur ein kurzer Moment, den man ohne weiteres großzügiger behandeln kann. In allen anderen Phasen des Eierlaufs darf nicht gekippt werden oder größere Beschleunigungen auftreten, sonst gibt es eine Disqualifikation.

Hier nochmal die einzelnen Phasen des Eierlaufs wie ich sie mir vorstelle:

1. Vor dem Start: Stillstand
Sensorwerte: x=0g, y=0g, z=1g

2. Beschleunigungsphase: Beschleunigung
Wenn z bei 1g bleibt, dann wurde nicht gekippt. Die Beschleunigung kann aus z und y berechnet werden.
Wenn z>1g, dann wurde gleichzeitig gekippt (ist auch der normale Vorgang beim Eierlauf). Die Beschleunigung muss aus dem Gesamtvektor berechnet werden. Der Beschleunigungsvektor steht senkrecht zum Vektor der Erdbeschleunigung (Pythagoras anwenden).
Aus der Beschleunigung kann durch Integration die Geschwindigkeit berechnet werden.

3. Laufphase: gleichmäßige Geschwindigkeit
im Idealfall: x=0g, y=0g, z=1g
Durch das Laufen gibt es aber ein Wippen und dadurch ein rhythmisches Signal, das dem z-Wert überlagert ist (Mittelwert bleibt aber 1g). Das kann zusätzlich ausgewertet werden, um die Schrittzahl zu bestimmen (Plausibilität). Ansonsten dürfen keine hohen Beschleunigungen auftreten, sonst Disqualifikation.

4. Bremsphase: negative Beschleunigung
Wenn z bei 1g bleibt, dann wurde nicht gekippt. Die Beschleunigung ist entgegengesetzt zu Phase 2. Die neg. Beschleunigung kann aus z und y berechnet werden.
Wenn z>1g, dann wurde gleichzeitig gekippt. Die Beschleunigung muss aus dem Gesamtvektor berechnet werden. Der Beschleunigungsvektor steht senkrecht zum Vektor der Erdbeschleunigung (Pythagoras anwenden).

5. Ziel: Stillstand
Sensorwerte: x=0g, y=0g, z=1g

Wenn man es einfacher haben will, dann wertet man die Laufzeit mit den Phasen 1 und 5 aus und prüft ob sie plausibel ist. Während der Laufzeit wird nur noch geprüft, ob x und y bestimmte Schwellwerte nicht überschreiten, wie Du es schon vorhattest.

Es weiß ja keiner, ob nicht doch ein GPS-Modul in dem Kästchen ist. Bin deshalb der Meinung, dass kaum einer tricksen wird.

Es stellt sich halt die Frage über den Aufwand den man betreiben will. Aber zusätzliche Hardware in Form von Kodierschlüssel (egal ob magnetisch oder nicht) können gemuggelt werden und brauchen auch eine zusätzliche Auswertung.

Viele Grüße
Waste1
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minddavid
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Re: Eierlauf-Cache

Beitrag von minddavid »

Ich als mechanisch denkender Mensch würde das anders lösen:

Aufbau

Eine Kugel gefühlt mit nicht-newtonschem Fluid Eine Kugel gefühlt mit nicht-newtonschem Fluid und einer kardanischen Aufhängung drin. Ein Metallwürfel, an der oberen Fläche ein Pendel an einer Feder. untendrunter sozusagen die Elektronik als Gewicht. schlägt das Pendel an, wird ein Stromkreis geschlossen und die unten gespeicherte Startzeit gelöscht. Die Kontakte und Kabel könnte man zum Beispiel durch die Achsen leiten.

Funktion

Beschleunigt man die Kugel zu stark, "blockiert" das nn Fluid und das Pendel schlägt an - Fehler. Das mit den Geräuschen ist dann kein Problem mehr. Dreht oder beschleunigt man das System langsam, rückt die Gyroplattform nach.
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stonewood
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Re: Eierlauf-Cache

Beitrag von stonewood »

minddavid hat geschrieben:Ich als mechanisch denkender Mensch würde das anders lösen:

Aufbau

Eine Kugel gefühlt mit nicht-newtonschem Fluid
Mechanik hat immer die unangenehme Eigenschaft daß sie a) Wetterfühlig ist, also speziell Feuchtigkeit schon mal gar nicht mag, und b) auf wärme und kälte unterschiedlich reagiert. Das ganze sollte schließlich von -20°C bis 30 oder 40°C stabil funktionieren.

Es gibt die Beschleunigungssensoren in handlich kleinen Packungsgrößen (z.B. die Wii-Fernbedienung hat sowas drin). Das ist dann nur noch ein Chip, ohne bewegliche Teile. Letztens war dazu auch mal ein Beitrag in der c't.
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