Сканирующий лазерный дальномер

sned

citizen писал(а):

Нет. Мне так и не удалось запустить систему навигации в ROS. То ли это связано с низкой скоростью сканирования, то ли настройки неправильные, то ли еще что-то.
Сейчас я разобрался, как записывать данные от робота при помощи rosbag, благодаря чему появилась возможность проверять работу hector slam, не запуская робота. Теперь хочу попробовать написать фильтр данных дальномера, чтобы картинка стала поприличней.

Мне кажется не очень сложно написать свою программу навигации чем
ориентироваться на "черный ящик" ROS.
Кстати посмотрел повнимательней схему подключения линейки, что выложена
в инструкции постройки лидара.По моему там не хватает резистора в цепи
аналогового выхода A0 для организации делителя.И HOLD как то используется?

citizen

Цитата:

Мне кажется не очень сложно написать свою программу навигации чем ориентироваться на "черный ящик" ROS.

Все требует времени, а ROS уже готовый. Я не очень хороший программист (особенно в C++), так что процесс написания может затянуться очень надолго.

Цитата:

По моему там не хватает резистора в цепи аналогового выхода A0 для организации делителя.

Я экспериментировал с разными резисторами - они все приводят к уменьшению сигнала. В данный момент цепь HOLD используется.

sned

То что они уменьшают сигнал понятно, но нужно согласовать 5v макс выхода
линейки с входом 3.3v АЦП.Иначе засветки неизбежны.

citizen

Нет там 5 вольт на выходе. Максимальное напряжение на выходе не превышает 3.5В при максимальной засветке.
Кроме того, в даташите на LF1401 ничего не сказано про резистор.

linvinus

Может слегка не по теме, наткнулся на маленькую плату с большой вычислительной мощностью http://www.mikroe.com/mini/stm32/ может пригодиться кому.

Мой лидар пришёл менее чем за месяц.
По работе всё как у вас.
Из недостатков сбалансирован он хреновенько, если в руках держать то чувствуется болтанка особенно если обороты больше 250.
соосность тоже не супер, скользящая муфта болтается в корпусе.
двигатель шумноват, слышны потрескивания в нём.

Лазер работает только если обороты в диапазоне 190 - 480 об/мин.
белый лист видит с 5м, рабочее ближнее расстояние примерно 10см

sned

Во сколько он вам обошелся?Нашел одно предложение,просят за новый около 130$.
Если бы уже не вложился в свой(кстати сумма не намного меньше)
взял бы наверняка.Много ли выдает ошибок или пропусков целей и как
реагирует на яркий свет?

linvinus

мне обошёлся в 109$ с доставкой

А откуда яркий свет на полу?
перед лазером и линзой стоит трубка, так что засветить его можно только прямыми лучами.

Точность зависит от скорости вращения, при 190 об/мин точность очень хорошая.

sned

Вложение:

2014-01-15_18-55-22_734.jpg [ 365.36 КиБ | Просмотров: 2481 ]

Собрал свой дальномер на линейке 1402(256 пикс) пока без энкодера.
Благодаря больщой линзе(видимый диамнтр 18мм,фокусное растояние 5см)дальность стала не менее 5м.Максимальную дальность пока не опредилил,размер комнаты не позваляет.
Минимальная дальность около 20 см.Диаметр вращающей части 115мм.
Обьектив выточен из трубки,покрашенной изнутри черной краской.Спереди вклеена линза,cзади трубки закреплена фотолинейка с возможностью регулирования ее поворота вокруг оси обьектива.
Лазер тот же что и у citizen.Но крепление выполнено проще с регулировкой оси лазера по тангажу.
Юстировка дальномера никакой трудности не доставила как опасались
ранее.Контроллер будет установлен вне вращающей части,связь с подвижной
частью через 6-проводную передаточную муфту.
При работе дальномера под углом к полированному темному шкафу начиная
с дальности в 2 метра наблюдаются много пропусков целей в то же время
если шкаф расположен перпендикулярно лазеру то проблем нету и на 5 метрах.
Как с этим обстоят дела на других дальномерах?Есть мысль несколько расфокусировать лазер чтобы увеличить световое пятно тем самым мне кажется
принимаемый сигнал должен увеличиться.

Nesenin

попробуйте расфокусировать. сам недавно думал о согласовании угла расхождения лазера с углами обзора(угол на пиксель) на камере...

citizen

Отмечу, что большой диаметр линзы определяет максимальную дальность, большее фокусное расстояние за счет уменьшения углового поля позволяет точнее определять расстояние, но при этом увеличивается минимальная дальность.
В дальномере должна присутствовать определенная расфокусировка (я расфокусировал объектив), для того, чтобы можно было использовать алгоритмы субпикесельного разрешения. Однако слишком сильная расфокусировка приведет к падению освещенности на линейке - размеры изображения пятна увеличиваются, а мощность лазера остается той же.

Проблемы с шкафом идут из геометрической оптики - шкаф работает как зеркало, при этом большая часть излучения отражается в противоположную от дальномера сторону.
Самое плохое - когда дальномер "видит" зеркало. У нас дома вдоль стены стоит зеркальный шкаф, при работе SLAM зеркало отражает всю комнату, так что если не закрыть внизу зеркало чем-нибудь, то на карте тоже возникает отраженная комната.
Вот здесь: post279782.html#p279782
вверху карты видно кусок стены, находящийся за стеной. Это отражение от газовой плиты, которая тоже довольно сильно блестит.

Как с точностью обстоят дела? Какое базовое расстояние у вашего дальномера?

sned

citizen писал(а):

Отмечу, что большой диаметр линзы определяет максимальную дальность, большее фокусное расстояние за счет уменьшения углового поля позволяет точнее определять расстояние, но при этом увеличивается минимальная дальность.

Мой обьектив позволяет сделать минимальное замеряемое расстояние и в
10см,для моих целей достаточно и 20см.Увеличение минимального
расстояния позволяет несколько увеличить точность на больших
расстояний(т.к.количество пикселей на наших линейках небольшое)
Расфокусировка обьектива и лазера несколько разные вещи.Обьектив я
специально не расфокусировывал(постарался чтобы линейка находилась в фокусе)
но это не помешало использовать алгоритм центроида.Видимо какие то
погрешности в изготовлении все равно присутствуют и засветка пикселей
около максимума все равно есть в достаточном количестве.
Речь идет о расфокусировке лазера.Так на расстоянии в 4 метра у меня
сейчас диаметр пятна около сантиметра,а линейный размер между двумя
соседними замерами на этом расстоянии около 7см(при 360 замерах на оборот).Увеличение пятна в некоторых случаях может увеличить принимаемый сигнал но есть опасность размазывания итоговой картинки.
По точности определения дальности до 3м все в порядке,на 5м конечно
ошибка от замера к замеру может достигать в полметра.
Базовое расстояние между объективом и лазером 74 мм.

citizen

Что-то я не понимаю, почему расфокусировка лазерного луча будет приводить к увеличению сигнала. Как я писал выше, при этом увеличивается размер пятна на линейке, а покок излучения, падающий на линейку, не изменяется, что приводит к падению освещенности пикселей.

Цитата:

По точности определения дальности до 3м все в порядке

А сколько это в сантиметрах? У вас же линейка на 256 пикселей, интересно знать, какая точность получилась.

sned

Написав все в порядке(до 3м) я имел в виду что показания очень стабильны
и по прикидкам ошибка не будет превышать 5-8см.Калибровкой и замерами
с рулеткой пока еще не занимался(сужу пока по пересчитанной
по формуле таблице с неуточненными коэффициентами).
Насчет увеличения пятна лазера я может и ошибаюсь но всякая
наклонная поверхность имеет микронеровности часть которых
нам полезны и отражают луч в сторону обьектива.Соответственно
чем их больше под пятном тем лучше хотя сила облучения
тоже размазывается.

citizen

В том то и дело, что при увеличении луча свет от "добавившихся" микронеровностей пойдет на пиксели, более далекие от центра изображения, а освещенность самого центра изображения будет падать, так как освещенность лазером объекта при этом падает.

AntonStalev

Если не сложно проясните несколько моментов, пожалуйста:
1. Какой всё-таки оптимальный угол лазер-приёмник?
2. Если ли разница в выборе направления вращения?
3. Что за выход 21 у МК - NC?
4. Что можно использовать вместо mini-jack?

roboforum.ru

Сканирующий лазерный дальномер

Кто сейчас на конференции