Например есть в руках находится два предмета.
Как узнать что предмет находится слева/справа/снизу/сверху/сзади/спереди от другого предмета.
В каждый предмет заложены гироскоп и акселерометр и какое то передающее устройство для связи с ПК (не важно).
Возможно не хватает какого-то датчика...
Постоянно контролировать значения с датчиков не хочется, зная начальное положение. Хочется работать в определенные моменты времени.
Может есть какие то готовые варианты решения (не дорогие) ?
Может алгоритмы какие-то существуют?

любые гироскопы/акселерометры измеряют не координаты, а производные (первые и вторые) от них, и без периодической калибровки по абсолютному положению, шумы и ошибки будут копиться при интегрировании и рано или поздно показания расползуться на столько что станут бесполезными.

можно посмотреть в сторону света/радио/ультразвука: времяпролётного, фазового с двумя приёмниками или просто по диаграмме направленности и RSSI, но не зная требуемых размеров, точностей, минимальных/максимальных расстояний и времени измерений сложно что-то конкретное посоветовать

максимальное удаление предметов друг от друга 0 (соприкосновение между собой) - 1 метр
точность 1см или меньше
Размеры предметов от 3*3*3 см до 10*10*10 см или плоские с высотой 1-3 см
Предметов может быть до 9 штук.

В первом посте это был самый простой вариант.

Возможно, поможет...
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...132866&st=0
По мне, для таких условий, с ультразвуком было бы попроще.

тогда пожалуй ультразвуком проще всего, утразвуковой gps, по углам расставить пищалки в предметах - приёмники.
можно даже немного упростить задачу добавив синхронизацию по радио (какой-нибудь nrf24l01 100-200нс обеспечит, да и связь с внешним миром всё равно нужна) чтобы не по разности времени распространения как в gps, а прямо измерять расстояния от излучателей по предметов.
либо наоборот в предметы пищалки, которые каждая на своей частоте периодически коротенько пищит и несколько синхронизированных приёмников микрофонов по углам, тогда в самом предмете никаких мозгов кроме пищалки и 555 таймера.
но вот насчёт 1см, особенно если предметы перекрывают друг друга и/или еще кто-нибудь встанет между предметом и приёмником, могут быть сложности.

может посоветуете какие-то пищалки?

HC-SR04 с разбором:
http://robocraft.ru/blog/electronics/772.html
http://www.kosmodrom.com.ua/prodlist.php?name=distancesensor

по-моему, пищалки лучше в предметах. для внешних приемиков проще время синхронизовать, ну и вообще проще уравнения

допустим их разложили на полу в один ряд (прямая линия) или в несколько рядов (образуя прямоугольник/квадрат)
как узнать их порядок?

по первой ссылке:

по времени распространения звука известно расстояние от объекта до каждого неподвижного приёмника с заранее известными координатами.
если построить сферу с приёмником в центре и намеренным расстоянием, то две таких сферы от двух разных приёмников в пересечении дадут окружность.
а если приёмников 3, то пересечение еще одной сферы с полученной окружностью - две точки, если приёмников 4 и больше то точка пересечения будет одна - искомое положение предмета.


HC-SR04 слишком направленные, надо что-нибудь вроде http://www.aliexpress.com/item/Hot-sale-El...2321322898.html только не такое китайское, чтобы хоть какой-нибудь даташит с ачх был.

ну и собственно если загородить чем-нибудь прямо около источника или приёмника требуемый 1см точности можно и не получить.

Уравнений выходит многовато... Проще никак?
Мне надо знать взаимное положение 4 (максимум 9) предметов друг относительно друга, чтобы правильно управляющее устройство могло им передать данные для выполнения.

Например, изначально предметы размещались в ряд так: 1 2 3 4
Потом их переставили: 3 2 1 4
Или расставили в 2 ряда:
3 1
2 4

Цифрами обозначены предметы, чтобы не рисовать, показал схематически.
Как мне узнать где какой предмет?

достаточно 4 приемника (в вершинах тетраэдра лучше всего)

каждый предмет должен пищать уникальным образом и иметь некий таймштамп/старт (то есть просто частота не годится) - ну я бы предложил что-то типа М-последовательностей, кодов Голда. но нужно смотреть, как модулировать пищалку - они все-таки резонансные и все-такое. как вариант лчм, с разными старт-стоп-скоростью (но тоже плохо из-за резонансов) - короче говоря, чтобы автокорреляция и взаимокорреляция были _хорошими_

так как расстояние небольшое, то задержка часть последовательности, целое число 0 (то есть все сильно проще, чем в ЖПСах)

ну и получается 4 уравнения для каждого предмета, для 4х неизвестных (x,y,z и некое t, относительно которого измерялись задержки максимумов корреляционных функций - ну если можем как-то синхронизировать старт передачи с предметов со временем приемника - то t не нужно)
а если все в плоскости - то 3

как-то так, по-моему

ну если это много уравнений, то не знаю.
Раскрасте их разными цветами (либо светодиоды с разной частотой моргающие) и повесте видеокамеру под потолок.

Камера не желательна.
Идея понятна.
Буду разбираться далее.
Спасибо за подсказку/помощь.

Расскажите о задаче подробнее. Вообще это обычная инерциальная навигация. Вы подключили компьютер в некоторый момент времени. Допустим, что в этот момент времени объекты с акселерометрами сведены в одну точку, от которой начинаем нашу систему координат. Ничто Вам не мешает сами объекты поместить на некоторое расстояние друг от друга, просто Вы должны добавить эти значения в компьютер в качестве корректировочных. Ну и судите сами, если одна деталька переместилась к другой и села на нее, например, то на микроконтроллере это будет выглядеть так, так будто один объект передвинулся относительно точки отчета на 20 см, например. Оказался слева, допустим. Но с учетом корректировки вы увидите на экране, что один объект оказался над другим. И теперь можете перемещать их, как хотите.

Расскажите подробнее, что требуется, потому что можно что-то и поинтереснее придумать...

на доступной компонентной базе инерциалку надо калибровать постоянно, чтобы не уходила. за 5 мин эти объекты "по приборам" улетят в космос.

А можно тогда подробнее, куда должны перемещаться объекты, каких габаритов, на какие расстояния?

прочтите пожалуйста все мои сообщения, там я об этом писал

Ну не за тем же, чтобы в карты мухлевть? Зачем?

не понял

Ну когда есть колода карт, они могут быть разложены и нужно найти конкретную карту

А такое не подойдет разве?
http://tienda.bricogeek.com/61-medicion-inercial-imu

Читаем 2 сообщение

вообще-то можно и с инерциальными системами попробовать, если предметы в основном лежат неподвижно, перемещаются кратковременно и быстро, и не могут лежать как попало (например только на плоскости и не друг на дружке), то по показаниям можно отделить лежание от перемещения, а раз известно что предметы могут располагаться в пространстве не совсем как попало, а только определённым образом, то это можно использовать как некую калибровку абсолютного положения.
при этом всё равно остаются проблемы с тем что измеряется не абсолютное положение а только относительные перемещения и если появится ошибка в определении перемещения, то она так и останется и будет портить все последующие. и еще систему можно будет обмануть очень медленными перемещениями.

А вообще есть еще простой вариант. Если можно добыть всенаправленный радиодальномер в виде некоторого датчика, то можно настроить частоты каждого такого дальномера, и на приеме определять расстояние до каждого. Тогда берем 2 приемника, получаем x и y, и довольно простой вариант.

Ну просто я так быстро прочитал, о чем уже говорили, но представьте, что в комнате стоит любой орган зрения типа камеры, и он настроен различать информацию по любому отличительному признаку. Для глаза это цвет и расстояние, которое с OpenCV может быть зафиксировано и с помощью одной камеры по изменению размеров. Итого - мне понравился вариант с 3 измерителями и системой уравнений. Но мне как-то симпатизирует, когда это объясняется так, что у каждого объекта, например, своя частота, излучаемая всенаправлено. Например, ультразвуковая частота. И эта частота принимается приемниками в трех осях. Хотя, наверное, можно проще, но пока так.