その67 鏡面反射と拡散反射 - ロボボボいじりにうってつけの日

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その67 鏡面反射と拡散反射

ほんの30分前にその66を書いたばかりですが怒涛の連続更新です。ノリノリです。

よくありそうな話ですが、鏡面反射と拡散反射について。

ラインセンサとしてはほとんどが赤外線LEDとフォトトランジスタが使われています。つまりフォトリフレクタですね。
赤外線を床に照射して、フォトトランジスタではね返ってきた赤外線の量を見る。
白ならたくさん返ってくるし、黒ならあんまり返ってこないので、白黒はっきりできると。

その反射には実は鏡面反射と拡散反射という2種類があるらしい。

図で説明するとこんな感じ。
47-1

鏡面反射は色にあまり関係なく鏡に近いような反射をします。
拡散反射はあらゆる方向にちょびーっと反射します。

鏡面反射があまり色によらないところがポイントです。
材質とかでどうなるのかとか詳しいことは知りません。

さて、フォトリフレクタを床に対して垂直に向けるとどうなるかというとこうなります。

47-2

鏡面反射をもろに受けますね。
そうすると色の変化に鈍感になります。
さらにすこしガタついたりして角度が変わると鏡面反射が返ってこなくなり急激に値が変わることになります。

こういうことなので、鏡面反射を受けないようにフォトリフレクタは床に斜めに当てるものらしい。

ところがどっこいOmnimOは斜めにしようにもセンサーの並びがまるいので基板を傾けることができません。
使ってるフォトリフレクタ(GP2S700)は表面実装なので脚を曲げて角度をつけるとともできません。
ので、床に垂直についています。

たまに変なところでゴールセンサが反応したりするのは鏡面反射の影響を受けているのかも知れません。
家のコースの板はつや消し黒塗ったりしてなくてテカテカなせいもあるのかもしれません。

たとえ表面実装でも端子とパッドの間にすずメッキ線はさむとかすれば傾けられますし、OmnimO-2ではそれも考えておこうと思います。

その67 鏡面反射と拡散反射
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コメント

中部地区大会お疲れ様でした

ブログ聞くのを忘れてしまったので、探しに来ました。こちらからもリンクさせていだだきました!

LED の半値角が通常広めなので、鏡面反射を利用しても良いと思ってます。むしろ床表面の違い(こすれや塗り直し)による反射率の変化が問題かなぁと思ってます。

リンクありがとうございます

リンクありがとうございます!
こっちはおとといくらいに勝手にリンクさせてもらってました笑

なるほど。
たしかに床にたいして角度つけたとしても半値角内であれば真下にも照射してることになりますし、あっちこっち照らしてるからあっちこっちからはね返ってきますしあまり気にすることでもないのですね。

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たけもり

Author:たけもり
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「しゃれたロボットをつくりたい」と思いながらも大学生になってやっとのんびり勉強始めました.
勉強のためにロボトレースというロボコンに参加して,全方向移動型ロボトレーサー"OmnimO-2"を制作しました.
大学ではヘビ型ロボットについて研究しています.
個人的課外活動としてエンタメ志向のロボットを製作中.最新作のMimebotはこちら
ロボコン時代のロボットはこちらにまとめています.

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