trackingsysteme seminarvortrag vom 24.06.2002 martin paetzel
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TrackingsystemeTrackingsysteme
Seminarvortrag vom 24.06.2002Seminarvortrag vom 24.06.2002
Martin PaetzelMartin Paetzel
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ÜbersichtÜbersicht
• Tracking, was ist das?Tracking, was ist das?
• SystemanforderungenSystemanforderungen
• Wofür wird Tracking eingesetzt?Wofür wird Tracking eingesetzt?
• TrackingsystemeTrackingsysteme
• Bewertung der VerfahrenBewertung der Verfahren
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Tracking, was ist das?Tracking, was ist das?
Engl. „tracking“ in Deutsch: „die Verfolgung“Engl. „tracking“ in Deutsch: „die Verfolgung“
Hier: Stetige Messung der Position von sich Hier: Stetige Messung der Position von sich im Raum bewegenden Objekten. im Raum bewegenden Objekten.
Messgrößen: Messgrößen: • OrtskoordinatenOrtskoordinaten• WinkelorientierungWinkelorientierung
der zu verfolgenden Objekte.der zu verfolgenden Objekte.
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SystemanforderungenSystemanforderungen
• Komplexität der verfolgten ObjekteKomplexität der verfolgten Objekte• Baugröße der SensorenBaugröße der Sensoren• MessgenauigkeitMessgenauigkeit• FreiheitsgradeFreiheitsgrade• BewegungsfreiheitBewegungsfreiheit• RaumbedarfRaumbedarf• EchtzeitfähigkeitEchtzeitfähigkeit
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• BiomechanikBiomechanik• MedizinMedizin• Virtual RealityVirtual Reality
• Erweiterte Realität Erweiterte Realität
• Simulation und Simulation und ÜbungÜbung
• Motion CapturingMotion Capturing
Wo wird Tracking eingesetzt?Wo wird Tracking eingesetzt?
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TrackingverfahrenTrackingverfahren
• Mechanische WegaufnehmerMechanische Wegaufnehmer
• ElektromagnetikElektromagnetik
• OptikOptik
• SonarSonar
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Mechanische WegaufnehmerMechanische Wegaufnehmer
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Mechanische WegaufnehmerMechanische Wegaufnehmer
Vorteile dieses Verfahrens:Vorteile dieses Verfahrens:• Hohe GenauigkeitHohe Genauigkeit• Einfache InstallationEinfache Installation
Nachteile:Nachteile:– Nicht BerührungslosNicht Berührungslos– Stark eingeengte BewegungsfreiheitStark eingeengte Bewegungsfreiheit– Stark begrenzter RaumStark begrenzter Raum
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ElektromagnetikElektromagnetik
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ElektromagnetikElektromagnetik
Vorteile dieses Verfahrens:Vorteile dieses Verfahrens:Berührungsloses SystemBerührungsloses SystemVerdeckte Sensoren werden weiterhin erfasstVerdeckte Sensoren werden weiterhin erfasstSechs Freiheitsgrade ohne Beschränkungen der Sechs Freiheitsgrade ohne Beschränkungen der
WinkelgradeWinkelgradeSchmal bauende SensorenSchmal bauende SensorenEchtzeitfähige Erfassung verschiedener SensorenEchtzeitfähige Erfassung verschiedener Sensoren
Nachteile:Nachteile:– Sensoren meist KabelgebundenSensoren meist Kabelgebunden– Durch ferromagnetische Gegenstände wird Durch ferromagnetische Gegenstände wird
Messergebnis verfälschtMessergebnis verfälscht
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Ein elektromagnetisches System:Ein elektromagnetisches System:MotionStarMotionStar
der Firma Ascensionder Firma Ascension
http://www.ascension-tech.comhttp://www.ascension-tech.com
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Ascension MotionStarAscension MotionStar
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Optische VerfahrenOptische Verfahren
Unterscheidungen:Unterscheidungen:• Ein Kamera – SystemeEin Kamera – Systeme• Mehrkamera – SystemeMehrkamera – Systeme
• Bewegte KameraBewegte Kamera• Starre KameraStarre Kamera
• Art der verwendeten Kamera(s)Art der verwendeten Kamera(s)
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Optische VerfahrenOptische Verfahren
Vorteile dieser Verfahren:Vorteile dieser Verfahren:– Berührungsloses und Kabelloses SystemBerührungsloses und Kabelloses System– Hohe BewegungsfreiheitHohe Bewegungsfreiheit– Unempfindlich gegen eingebrachte MaterialienUnempfindlich gegen eingebrachte Materialien
Nachteile:Nachteile:– Einschränkung auf den Sichtbereich der Einschränkung auf den Sichtbereich der
Kamera(s)Kamera(s)– Verdeckte Erkennungsmarken werden nicht mehr Verdeckte Erkennungsmarken werden nicht mehr
erkannterkannt
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Ein optisches Verfahren:Ein optisches Verfahren:ARTrack1ARTrack1
der Firma ARTder Firma ART
http://www.ar-tracking.dehttp://www.ar-tracking.de
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ART ARTrack1ART ARTrack1
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SonarSonar
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SonarSonar
Vorteile dieses Verfahrens:Vorteile dieses Verfahrens:• Berührungsloses SystemBerührungsloses System• Verdeckte Sensoren werden weiterhin erfasstVerdeckte Sensoren werden weiterhin erfasst• Unempfindlich gegen eingebrachte MaterialienUnempfindlich gegen eingebrachte Materialien• Sechs Freiheitsgrade ohne Beschränkungen der Sechs Freiheitsgrade ohne Beschränkungen der
WinkelgradeWinkelgrade• Echtzeitfähige Erfassung verschiedener SensorenEchtzeitfähige Erfassung verschiedener Sensoren
Nachteile:Nachteile:• Relativ große und unhandliche SensorenRelativ große und unhandliche Sensoren• Träges SystemTräges System
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Ein Ultraschall Verfahren:Ein Ultraschall Verfahren:IS900IS900
der Firma InterSenseder Firma InterSense
http://www.isense.comhttp://www.isense.com
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InterSense IS-900InterSense IS-900
SchallquellenSonicStrips
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Bewertung der VerfahrenBewertung der Verfahren
Mech.Mech.
Wegauf-Wegauf-nehmernehmer
Elektro-Elektro-magnetikmagnetik OptischOptisch SonarSonar
Motion Motion CapturingCapturing ---- ++ ++ ++Simulation Simulation & Übung& Übung ++ ++ ++ ++Virtual Virtual RealityReality ++ ++++ ++++ OOMedizinMedizin ---- ++ ++ ++Bio-Bio-mechanikmechanik OO ++ ++ OO
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