Misurare distanza in labirinto

[elenin2012]

Salve, sto facendo un progetto per il laboratorio di robotica all'uni,
ci sono due robottini A e B e vorrei che quando il robot B si allontana dal robot A di un certo numero di metri scatti un allarme (un beep), i robot sono entrambi situati all'interno di un labirino (fatto di compensato).
Che tecnologia mi consigliate di usare per far si che il robot B sappia a che distanza sta dal robot A?
vi ringrazio per l'attenzione.

[IsidoroKZ]

Insufficient data for meaningful answer (cit.)

[GuidoB]

Io trasmetterei un segnale radio da un robot e lo riceverei sull'altro misurando l'ampiezza del segnale ricevuto. Ricordo vagamente che la f.e.m. indotta in un'antenna ricevente da una trasmittente (entrambe omnidirezionali e a parità di altre condizioni) è inversamente proporzionale alla distanza. La potenza ricevuta è invece inversamente proporzionale al quadrato della distanza.
Se ti serve solo un allarme che scatti quando una certa distanza viene superata, quindi on/off, ti basta tarare la sensibilità del ricevitore in modo che smetta di ricevere quando la distanza massima viene superata. Il segnale trasmesso deve essere molto superiore al rumore massimo che possa essere presente nell'ambiente. Ricordo che mooolto tempo fa Nuova Elettronica aveva pubblicato un allarme di massima distanza superata, basandosi proprio su questo principio...

Se ti serve maggiore precisione potresti misurare il tempo necessario a un segnale radio per andare, essere convertito a diversa frequenza, per esempio alla metà, ed essere ritrasmesso indietro, ma qui entra in gioco la velocità della luce e tempuscoli piccoli... magari potresti misurare lo sfasamento tra segnale di andata (convertito localmente alla stessa frequenza a cui è convertito remotamente) e segnale di ritorno... ma che frequenze usare? Qui mi perdo...

[IsidoroKZ]

L'intensita` di campo diminuisce con la distanza con la relazione che hai indicato solo in spazio libero e in zona di campo lontano. In campo vicino fa cose molto piu` complicate e se ci sono riflessioni il problema si complica ulteriormente.

Per quello che avevo detto che non c'erano dati sufficienti per una risposta significativa. Pensa se ti chiedessero di sviluppare un prodotto software dandoti delle specifiche come quelle richieste dall'original poster: non cominceresti subito a scrivere codice, prima cerceresti di capire il problema.

E colgo anche l'occasione per darti il benvenuto!

[TardoFreak]

Se i due "roubats" conoscono la loro posizione iniziale non serve nessun sistema di misurazione della distanza.
Ma, come dice IsidoroKZ, non ci sono elementi sufficienti per dare una risposta eloquente.

[tuloski]

I robot si possono "vedere" tra di loro? In questo caso potresti usare gli infrarossi.

Comunque in generale si usano ritardi o potenze di segnali inviati tra di loro.

[GuidoB]

In effetti non ci avevo pensato troppo prima di rispondere... La forma e posizione di oggetti soprattutto metallici nelle vicinanze, i materiali delle pareti e tanti altri fattori possono causare riflessioni, riducendo la precisione o invalidando completamente il metodo di misura con segnale radio che ti avevo suggerito. La mia risposta è molto teorica, le onde radio non sono il mio pane quotidiano.
Però in generale se non ci sono vite umane, pericolo di lesioni o troppi soldi in ballo, cioè se un malfunzionamento puntuale è accettabile, si può sempre fare un esperimento spannometrico e vedere se funziona sufficientemente bene.

Ma come fanno notare altri forumisti, ancor prima di rispondere avrei dovuto chiederti: ma è il robot B che deve scoprire autonomamente la distanza dal robot A, o può appoggiarsi a sistemi esterni? Oppure è sufficiente che lo sappia un "arbitro" esterno? È abbastanza un allarme quando si supera la distanza massima, o è necessario conoscere la distanza in ogni momento? Qual è la precisione di misura richiesta? Eccetera eccetera eccetera.
Di metodi per misurare la distanza ne esistono a bizzeffe, il più adatto dipende dalle condizioni specifiche.
Però, tante volte, il "committente" non si rende conto che certi "dettagli" delle sue condizioni sono importanti, e nemmeno li racconta (non è necessariamente colpa sua). Bisogna prospettargli varie soluzioni perché cominci a riflettere un po' più in profondità, e tiri fuori quei "dettagli" che rendono alcune soluzioni impraticabili ed altre, magari inizialmente scartate, fattibili. Un aspetto del lavoro dell'ingegnere tante volte è prospettare diverse possibilità al cliente, accompagnarlo nella decisione verso l'opzione migliore e poi lavorare su quella.

E allora, ecco qualche altra opzione che mi viene in mente: se ti basta un "arbitro" esterno, due "telescopi" servocomandati montati sopra il labirinto che "inseguano" una qualche emissione che provenga dai robot, per esempio una luce colorata, un po' come degli inseguitori solari. Conoscendo gli angoli di orientamento, con un po' di trigonometria non dovrebbe essere difficile calcolare la distanza. Oppure utilizzare una webcam che riprenda il labirinto preferibilmente dall'alto: montando due dischi colorati o due luci alla stessa altezza sopra i robot, potresti riconoscere nei fotogrammi le due macchiette colorate (o i due puntini delle luci) magari usando librerie software già disponibili, correggere eventuali distorsioni causate dalle lenti e dalla prospettiva, e calcolare la distanza... Sono opzioni adeguate? In bocca al lupo e facci sapere.

P.S. Grazie Isidoro per il benvenuto!