第一篇：飞镖自动靶的设想与实践

飞镖自动靶的设想与实践

之前偶然在youtube上看到了一个可以自己接飞镖的飞镖靶盘，让手残党也可以次次击中红心，顿时有了很大兴趣，最近闲来无事，也想自己做一个。移动飞镖靶的作者是前NASA工程师 Mark Rober，使用基于动作捕捉系统的技术方案来捕捉飞镖轨迹，并使用多台步进电机作为动力移动飞镖靶。别的不说，这一套动作捕捉系统就不是我等能买得起了。对此我只能设想一些其他定位方案了。

设想一：视频定位

既然动作捕捉系统代价高昂，那么采用视频目标捕捉就成了备用方案，使用普通的双目相机即可完成对目标飞镖的识别与捕捉，由于飞镖飞行轨迹简单，不高的帧率也可以完成对飞镖轨迹的预测。但遗憾的是，经过一些测试，发现我目前的显卡来处理视频力有未逮。因为飞镖是高速飞行，处理视频所用的时间以我机器性能延迟大约100ms（每帧）左右，0.1s的误差也足够飞镖飞到不知道哪里去了。这种延迟也只能让飞镖靶子去接空气。

设想二：超声波定位

视频虽然可以，但需要我换一台计算能力比我的老爷机强得多的电脑，成本上显然让我这个穷人太难以接受。但仔细想了想，超声波是一个足够廉价的方案，只要在飞镖上安装超声波发射装置，四周安装一些超声波接收装置，再简化一些，不使用发射接收同步装置，利用时延估计算法也可以计算飞镖的位置。虽然声速才340m/s，但只要接收到3到5次位置，即可预测飞镖落点，然后控制靶盘移动到落点中心。

定位系统设计思路

既然预定了超声波定位方案，那就需要动手开始制作了。超声波方案物料成本非常低，即使失败了也损失不了多少钱（穷啊！！！）。超声波方案预计包含以下几个重点部分：

1. 超声波发射装置

使用单片机控制超声波发射。

2.超声波接收装置

接收到超声波后发出超声波到达信号，计算时延量。

3.计算核心

承担计算任务的高性能单片机或电脑。

4.时延估计算法

根据时延算法估计飞镖位置。

5.轨迹估计与落点坐标计算

根据飞镖离散位置估计飞镖轨迹，并计算落点。

飞镖自动靶将会分为多个模块进行制作，并分享制作过程。

转载请联系作者。