Challenge Misura posizione 2D mediante 3 trasmettitori ed un singolo ricevitore 2016

Scopo della competizione

Si tratta di scrivere un algoritmo di elaborazione dati raccolti dal ricevitore allo scopo di ricavare, con la massima accuratezza possibile, le posizioni di un set di punti di misura su piano. A tale scopo vengono forniti sia un data sheet dell’emettitore, che dati di taratura su di una griglia regolare, che la geometria del setup che comprende i tre trasmettitori e le posizioni della griglia stessa.

Qui potete trovate un file matlab per caricare i dati dal file ChallengeSet.mat

Regole

  1. i gruppi possono essere composti da massimo 2 studenti
  2. i risultati devono essere inviati in un file matlab scritto secondo la seguente convenzione: script_matlab e file_dati_matlab
  3. data ultima per la consegna dei risultati: 20 dicembre 2016 ore 12:00 tramite email ad oggetto “Challenge Misure 2016”
  4. vince la competizione il gruppo che ottiene una deviazione standard dai risultati veri (NB non dai valori medi) minore e comunque non maggiore di 10 mm
  5. tutti i gruppi che ottengono una deviazione standard dai risultati veri minore di 10 mm verranno premiati con 3 punti in più calcolati a valle della correzione di scritto, tesina ed orale

Setup di misura in laboratorio

Il setup è composto da tre supporti di plexilgas che sostengono altrettanti trasmettitori modulati a 150, 600 e 2400 Hz. Al centro di un supporto in legno è posizionata una griglia di plexilgas che può essere intercambiata allo scopo di guidare una base su cui è posizionato il singolo ricevitore in posizioni stabilite. Le griglie sono due: una di taratura di cui vengono fornite le coordinate ed una di misura oggetto del challenge.

Figura – setup durante l’attivazione dei tre trasmettitori con il ricevitore al centro coperto da un cono semitrasparente

Raccolta dati taratura

In figura di seguito la foto con due posizioni sulla griglia di taratura.

Figura – immagini durante le 2 acquisizioni nelle positioni T8 e T29.

Al seguente link potete trovare 2 dataset per 2 posizioni della griglia di taratura ed il realtivo parser per importare i dati in Matlab, usare il file MAIN.m come riferimento.

Di seguito tabella con nome codificato punto di taratura e relativa posizione sul piano. Si noti che le posizioni sono fornite relativamente al sistema di riferimento in basso a sinistra e riguardano il foro superiore della basetta mobile di passo 50 mm.

 

[table id=1 /]

Tabella – Nome punto e coordinate x ed y di tutti i punti messi a disposizione per la taratura (punti di cui si conosce posizione relativa e misure del ricevitore).

Si noti che il ricevitore è posizionato al centro dei due fori praticati sul supporto mobile come risulta evidente dalla seguente foto.

Figura – foto della basetta mobile con cono semitrasparente per la diffusione e raccolta dei tre segnali luminosi. Sotto il cono si trova un fotoricevitore accordato con la lunghezza d’onda dei trasmettitori.

 

Figura – Posizioni punti di taratura e trasmettitori modulati.

Di seguito un’immagine esplicativa su come sono stati raccolti i dati ed in particolare in che posizione si trova il ricevitore in corrispondenza di ciascun punto di taratura Tn.

Nella posizione T2 il ricevitore si trova in posizione [50, 275], unità espresse in mm. L’incertezza associata può essere considerata circa ±0.3 mm al 95%.

 

Figura – Posizione cono ricevitore in corrispondenza della posizione di taratura T2.

DATA_TEST

L’elettronica utilizzata per il challenge è stata progettate e realizzata dall’ Ing. Antonio Selmo, il cui supporto e collaborazione sono stati fondamentali per lo svolgimento di questa esperienza didattica.

Di seguito uno scorcio del suo laboratorio, ambiente in cui è nata l’idea di questo challenge.

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