Practica 2 - Calibración sensor ultrasonidos

Para esta parte de la practica vamos a desarrollar un programa que lea los valores del sensor de ultrasonido y los muestre por pantalla. Para ello montaremos el robot con el sensor ultrasonido perpendicular a una pared y compararemos las lecturas mostradas en la pantalla con la distancia real.

La primera prueba que haremos sera medir la distancia mínima y máxima que es capaz de medir el sensor

Distancia mínima: 6 cm

Distancia máxima: 215 cm

Ahora comprobaremos el máximo angulo para el que el robot es capaz de devolver datos del objeto que tiene delante.

Los resultados obtenidos son: aprox. 48º con respecto al eje X.

Para comprobar si el sensor tiene un error sistemático haremos diferentes pruebas a distancias de 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 y 100cms. Los datos obtenidos son:

20cm → 23cm

30cm → 31cm

40cm → 41cm

50cm → 51cm

60cm → 62cm

70cm → 72cm 

80cm → 82cm

90 cm → 95cm

100cm → 104cm

Para calcular la incertidumbre del sensor lo haremos por separado en el eje de las X y de las Y. Tomaremos 10 medidas para cada una de las distancias. 

EJE X

40cm → 41,41,41,41,41,40,41,41,40,41

50cm → 51,51,52,51,51,51,51,51,51,51

60cm → 62,62,62,62,62,62,62,62,62,63

70cm → 72,72,72,71,72,72,72,73,72,72

80cm → 83,83,83,83,84,86,84,85,83,84

90cm → 94,94,95,94,94,95,94,96,96,95

100cm → 104,105,105,104,105,104,104,104,103,104

110cm → 112,112,113,113,113,113,112,113,113,112

120cm → 126,126,127,126,127,126,125,126,127,126

Después de estos datos podemos afirmar que si depende el error de la distancia a la pared, mientras que en distancias cortas como 40 o 50cm el error medio es de menos de 1cm, en distancias de mas de 1 metro tenemos errores de mas de 5cm.

EJE Y

40cm → 8,11,9,11,8,10,9,8,11,9

50cm → 10,13.5,11,12,11,13,11,12,12,10

60cm → 9,8,7,9,8,8,8,9,7,8

70cm → 7,8,7,6,8,7,6,7,8,8

80cm → 4,2,3,3,2,3,2,3,3,4

90cm → 4,5,5,5,6,5,6,5,4,5

100cm → 5,3,4,4,5,4,3,3,4,4

110cm → 2,3,2,1,1,2,2,3,2,2

120cm → 0,0,0,0,2,1,1,1,1,2

Obtenemos unos datos curiosos ya que podemos observar que en la distancia de 50cm obtenemos los mejores resultados en la detección de un obstaculo en el eje Y, siendo practicamente el eje de coordenadas en distancias mayores a 110cm, es decir, que si el objeto no esta completamente en el centro del eje respecto al robot no lo conseguira detectar.

Los resultados no dan una forma de cono de apertura como sugiere la practica pero puede deberse a los problemas que hemos tenido con el sensor de ultrasonidos ya que no se a mostrado nada preciso en sus medidas.