Trackingsysteme Seminarvortrag vom 24.06.2002 Martin Paetzel

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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