Tenemos que comprobar la eficiencia de nuestro sensor de ultrasonidos, ya que las mediciones que hace se asimilan a las de la realidad pero no llegan a ser exactas, y eso es lo que vamos a comprobar, cual es el error de nuestro sensor.
Lo primero que comprobamos es el rango de distancias que nuestro robot es capaz de medir. Para ello alejamos y acercamos el robot a una pared con el sensor activado. El rango de DISTANCIA medido es [5cm, 240cm].
*
Ahora comprobamos el rango de ángulos, esto se hace girando el robot respecto de la pared y viendo cuanto es capaz de medir, el rango de ÁNGULO medido es
[45º, -45º ].
El siguiente paso es comprobar si el sensor tiene un error sintomático, es decir, que tomando varias medidas y haciendo la media, ver si esta es distinta de 0. Esta es la tabla de las distintas medidas:
Distancia X | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
Distancia medida | 23 | 32 | 42 | 52 | 62 | 72 | 81 | 92 | 101 |
La media del error sintomático es 1,8 cm.
Por ultimo tenemos que calcular la incertidumbre del sensor, tanto en el eje X(dirección del haz del sensor) como en el eje Y(perpendicular al haz).
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Para el eje X, situamos al robot a distintas distancias y tomamos para cada distancia varias medidas y así poder realizar una media:
Distancia X | (x1) | (x2) | (x3) | (x4) | (x5) | (x6) | (x7) | (x8) | (x9) | (x10) | Media Error |
40 | 39,5 | 39,5 | 40,5 | 39,5 | 40,5 | 40,5 | 39,5 | 39,5 | 39,5 | 40,5 | 0,5 |
50 | 50,5 | 50,5 | 50,5 | 50,5 | 50,5 | 51,5 | 50,5 | 49,5 | 50,5 | 49,5 | 0,6 |
60 | 59,5 | 60,5 | 59,5 | 59,5 | 60,5 | 59,5 | 58,5 | 59,5 | 59,5 | 60,5 | 0,6 |
70 | 70,5 | 70,5 | 69,5 | 68,5 | 68,5 | 69,5 | 69,5 | 68,5 | 69,5 | 70,5 | 0,7 |
80 | 80,5 | 79,5 | 79,5 | 80,5 | 80,5 | 81,5 | 80,5 | 80,5 | 79,5 | 79,5 | 0,7 |
90 | 90,5 | 91,5 | 91,5 | 90,5 | 91,5 | 90,5 | 90,5 | 89,5 | 88,5 | 89,5 | 0,8 |
100 | 101,5 | 100,5 | 101,5 | 100,5 | 100,5 | 99,5 | 99,5 | 100,5 | 100,5 | 101,5 | 0,7 |
110 | 112,5 | 111,5 | 111,5 | 111,5 | 110,5 | 1115 | 110,5 | 110,5 | 111,5 | 111,5 | 0,9 |
120 | 122,5 | 122,5 | 121,5 | 122,5 | 121,5 | 120,5 | 122,5 | 121,5 | 121,5 | 121,5 | 1,05 |
Viendo la media del error, deducimos que el error no varía con la distancia.
Para el eje Y, colocamos una carpeta perpendicular al eje X y tomamos el valor de la distancia a la cual el sensor deja de medir. Esta es la tabla con 10 medidas para cada distancia:
Distancia X | (y1-y) | (y2-y) | (y3-y) | (y4-y) | (y5-y) | (y6-y) | (y7-y) | (y8-y) | (y9-y) | (y10-y) | Media |
40 | 11 | 10 | 12 | 11 | 11 | 10 | 10 | 11 | 11 | 10 | 11,5 |
50 | 13 | 12 | 13 | 12 | 13 | 13 | 13 | 12 | 14 | 12 | 12 |
60 | 15 | 15 | 15 | 16 | 17 | 16 | 15 | 16 | 15 | 15 | 15 |
70 | 19 | 19 | 20 | 20 | 20 | 19 | 19 | 20 | 19 | 20 | 20,5 |
80 | 13 | 13 | 12 | 14 | 14 | 14 | 13 | 12 | 14 | 14 | 14 |
90 | 9 | 9 | 8 | 8 | 8 | 9 | 10 | 8 | 9 | 9 | 8,5 |
100 | 10 | 10 | 9 | 9 | 10 | 10 | 10 | 9 | 10 | 9 | 10,5 |
110 | 8 | 8 | 7 | 7 | 8 | 8 | 7 | 7 | 8 | 8 | 8,5 |
120 | 4 | 4 | 5 | 5 | 5 | 6 | 5 | 6 | 6 | 5 | 6 |
Teóricamente, si representaramos estos datos en una gráfica deberían dar como resultado un cono de apertura. Pero como siempre la realidad es muy diferente
-Al principio el cono es de apertura, pero llega un momento en que el cono se cierra, invirtiéndolo. Evidentemente cuanto mas alejemos la carpeta del robot, menor ángulo de visión tendrá porque la carpeta esta muy alejada.
De esto deducimos que yi-y si que depende de la distancia al robot.
Por ultimo, y para finalizar la practica nos queda hayar la matriz de covarianza, al igual que hicimos en la practica anterior. Esta matriz representa la incertidumbre del sensor:
40cm | 0,25 | 5,75 | 100cm | 0,49 | 7,35 | |
5,75 | 102,8 | 7,35 | 92,16 | |||
50cm | 0,36 | 7,2 | 110cm | 0,81 | 7,65 | |
7,2 | 161,7 | 7,65 | 57,76 | |||
60cm | 0,36 | 9 | 120cm | 1,25 | 6,3 | |
9 | 218,2 | 6,3 | 26,01 | |||
70cm | 0,49 | 14,35 | ||||
14,35 | 380,2 | |||||
80cm | 0,49 | 9,8 | ||||
9,8 | 176,89 | |||||
90cm | 0,64 | 6,8 | ||||
6,8 | 91,2 |
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