Сканирующий лазерный дальномер

robolom

citizen писал(а):

Во второй версии дальномера я использовал китайский лазерный модуль 780 нм 3-5 мВт. Указанный вами модуль тоже можно использовать.
Я питал свой лазер с двух ножек МК (соединены параллельно для увеличения мощности).

Так, в этом разобрался.

citizen писал(а):

Никаких 10 МГц там нет, частота около 1 кГц.

А вот тут, Вы меня запутали. Перед тем, как писать сюда, я достаточно внимательно изучил Ваш пост на гиктаймс. И там Вы писали о том, что модуляция осуществляется 10МГц синусоидой. И это мне кжется логичным, потому что 30м = 3x10^8м/с / 10МГц. С учетом того, что свет распространяется до цели и обратно, получаем при 10МГц макс дальность 15метров.
И теперь у меня вопрос - что такое 1кГц и откуда он взялся ???))
Если это не ошибка, то я принципиально чего-то не улавливаю в методике модуляции лазера.

citizen

Здесь дальномер триангуляционный - расстояние определяется при помощи светочувствительной линейки (см. самый первый пост). И модуляция используется только для программного вычитания фоновой засветки линейки.
На гисктаймс дальномер фазовый - и принцип работы там совершенно другой.

citizen

Китайцы анонсировали новую версию RPLIDAR A2: http://www.slamtec.com/en/lidar
Обещают меньший корпус, 10 оборотов/сек, и точность лучше 1 см на 5 метрах.
Цена, по моему мнению, не изменится.

citizen

Наконец-то доделал новую версию дальномера (версия 3):
https://geektimes.ru/post/275442/

Перешел на линейку с 1024 пикселями, сделал нормальную механику, удалось несколько повысить точность и увеличить скорость до 6 об/сек.

linvinus

статья очень интересная, если добавить 3D модели для принтера/фрезера, прошивку в hex формате, и ссылку на архив с гербер файлами , то много людей смогут повторить вашу конструкцию.

изготовить детали на 3D принтере может любой при помощи хабов https://www.3dhubs.com/ , да и тут на форуме, я думаю, многие смогут помочь.
сервисы изготовления плат http://www.olliw.eu/storm32bgc-v1-wiki/ ... %28PCBs%29

лучше вместо примерной стоимости точный перечень - BOM лист, например так http://www.olliw.eu/storm32bgc-v1-wiki/ ... onic_parts

да и можно всё это выложить на github.com и Отправить уведомление о проекте в hackaday.com , у же через месяц будут сотни клонов

За собой можно оставить исходный код (если хотите) и название проекта, и будет вам вечная слава.

3D модель лучше сделать в программе OpenSCAD https://habrahabr.ru/company/makeitlab/blog/219601/ даже если ваш изнчальный вариант конструкции будет не идеальным найдётся тот кто сможет её улучшить.

citizen

Для этого нужно все же по-человечески нарисовать 3D-модель пластиковой детали, переразвести плату (как я упоминал в статье, там ошибки нашлись).
Там бы еще неплохо основание из оргстекла при помощи резки лазером/фрезеровки изготавливать.
После этого нужно фактически заново собрать дальномер - нужно убедится, что напечатанная деталь прочно держится, обеспечивает нужную жесткость, то, что удалось расположить паз лазера под нужным углом (мне пришлось в своей детали поправлять паз напильником - так как угол поворота лазера оказался не правильным).

linvinus

прелесть scad модели в том что там сразу всё математически точно будет, далее те кто печатают сами масштабируют с учётом усадки, а на cnc фрезере сразу то что нужно получится.
OpenSCAD это в большей степени программирование а не рисование

citizen

Цитата:

много людей смогут повторить вашу конструкцию

Что-то я даже на этом форуме не вижу желающих повторить конструкцию.
На Гиктаймс таких тоже не нашлось.

Цитата:

прелесть scad модели в том что там сразу всё математически точно будет

Нарисовать тоже можно достаточно точно, у меня в Компаса есть модель, но ее нужно поправить.

linvinus

Вы проделали огромную работу, не каждый на такое способен, большинство любителей способны только повторять готовое (а сейчас DIY больше превращается в BuyIY), чтобы кто то мог повторить нужно выполнить три условия

1) необходимость
сейчас всё больше и больше появляется энтузиастов которым нужно что то больше чем просто объезд препятствий,
на этом форуме почти каждый месяц всплывает вопрос навигации и локализации, от роботов-пылесосов до газонокосилок и тележек на складах

но вам на пятки наступает визуальная одометрия, пока она дороже, но алгоритмы совершенствуются, возможно через пару лет будет дешевле взять 8ми ядерный ARM процессор с обычной камерой и сделать из него датчик

2) цена
если сделать самому будет не дорого, и будет гарантированный результат то желающие найдутся.

3) доступность (нужно смотреть на весь мир а не только Российский сектор)
исходный материал должен быть в доступном широко распространённом формате, можно нарисовать в компасе но выгрузить во что нибудь доступное например stl
Есть открытый репозитарий 3D моделей, можно там разместить https://www.thingiverse.com там же можно сразу заказать изготовление

с электроникой сложнее, даже если схема и плата будут открытыми, не каждый сможет спаять плату, в идеале нужно бы подсказать китайцам что есть вот такая открытая плата, и что её можно продавать, думаю должны заинтересоваться.
Можно сделать два продукта,
- просто плата дальномер , возможно даже кто нибудь в промышленности заинтересуется, кому нужно будет подешевле
- механическая приставка превращающая его в классический лидар. (режим переключать джампером)

прошивку лучше не открывать для них, сделать доступной только в hex формате, так проект останется полностью под вашим контролем, не наплодится подделок

я бы рассмотрел вариант упрощения механики, от скользящих контактов отказаться не получится а вот стальной подшипник можно попробовать убрать, заменить на встроенный в конструкцию с пластиковыми шариками, чем меньше вес тем дешевле доставка.

ещё можно рассмотреть вариант готовая навигация для ардуино/lego , т.е. встроить slam в чип, на выходе готовые координаты, чтобы любой начинающий мог его подключить и сразу начать пользоваться.
Вариант купить и сразу получить рабочий SLAM очень привлекателен, можно попробовать либо в FPGA реализовать, либо на базе чего нибудь типа raspberry zero, главное чтобы размер был маленьким и потребление низкое, чтобы можно было ставить на маленьких роботов например формата Mini sumo 10x10 см.

citizen

Что-то я не уверен, что visual slam потянет современный ARM, или ARM из ближайшего будущего. А ведь еще алгоритмы навигации нужно обрабатывать.
У всех систем компьютерного зрения, насколько я знаю, проблемы с работой в разных условиях освещенности.

Про 3D модели - модель нужно нарисовать, сделать, а потом проверить, насколько качественной она получилась.
Переразведенные платы тоже неплохо бы изготовить и проверить (то есть заново собрать электронику).
Когда никакой заинтересованности в проекте не видно, тратить время и деньги на это как-то не хочется.

Цитата:

с электроникой сложнее, даже если схема и плата будут открытыми, не каждый сможет спаять плату, в идеале нужно бы подсказать китайцам что есть вот такая открытая плата, и что её можно продавать, думаю должны заинтересоваться.

Подозреваю, что в таком случае китайцы сразу начнут делать готовые дальномеры, и если надо, сами напишут прошивку - у RPlidar с этим проблем не возникло.

Цитата:

стальной подшипник можно попробовать убрать, заменить на встроенный в конструкцию с пластиковыми шариками, чем меньше вес тем дешевле доставка.

Пластмассовые подшипники в продаже есть, или его надо самому делать?

Цитата:

т.е. встроить slam в чип, на выходе готовые координаты

Все уже придумано до нас: http://www.slamtec.com/en/Slamware

metric

Мне нужен такой девайс, только для уличных условий, на коптер. И хотя готовое оно выглядит оно относительно просто, собирать самому это кучу времени убить и результат не обязательно что получится как мне надо. Тут и механика, и оптика, и схему изменять, занимался и тем и другим, не самая простая задача по факту. Поэтому проще найти готовый, переплатить за известные параметры или использовать другую схему для навигации.

Китайцы с RPLidar и другими открытыми лидарами не торопятся, да и отдавать всю проделанную работу смысла большого нет. Если довести до промышленного образца, то можно попытаться продавать. Не думаю что будет очень много запросов для DIY, такие вещи лучше на промышленность ориентировать. С другой стороны, на kickstarter недорогие лидары вполне комфортно себя чувствуют, тот же sweep например. Можно там запустится.

Madf

Работа проделана большая, но по мне, пока показатели весьма скромные, 6 fps - мало.

1. надо увеличивать производительность (хотя бы до 25 и да, уйти полностью в ИК диапазон);
2. делать гибкую систему отдачи данных, настройки (чтобы юзер сам определял хар-ки, кому сколько нужно, чтобы расширить спектр используемых/применений (на слабый МК или что-то серьёзное, возможно передача данных уже будет и вовсе не по UART, а скажем SPI).

linvinus

citizen писал(а):

Что-то я не уверен, что visual slam потянет современный ARM, или ARM из ближайшего будущего. А ведь еще алгоритмы навигации нужно обрабатывать.
У всех систем компьютерного зрения, насколько я знаю, проблемы с работой в разных условиях освещенности.

если сравнивать 1к1 то не visual slam а visual odometry например https://avisingh599.github.io/vision/monocular-vo/
лидар тоже работает не при любых условиях.

citizen писал(а):

Про 3D модели - модель нужно нарисовать, сделать, а потом проверить, насколько качественной она получилась.
Переразведенные платы тоже неплохо бы изготовить и проверить (то есть заново собрать электронику).
Когда никакой заинтересованности в проекте не видно, тратить время и деньги на это как-то не хочется.

попробуйте выложить на github плату и прошивку в hex формате сказать что проект openhardware и отправить заявку в hackaday.com
полагаю кто нибудь откликнется.

citizen писал(а):

Подозреваю, что в таком случае китайцы сразу начнут делать готовые дальномеры, и если надо, сами напишут прошивку - у RPlidar с этим проблем не возникло.

не думаю, для того чтобы разработать прошивку нужно персонал нанимать, сборщики этим заниматься не будут им подай плату и список деталей, остальное их не волнует.
кроме того датчик ещё юстировать требуется это довольно затратно если делать на производстве, поэтому выгоднее продать просто плату с залитой прошивкой остальное пусть делают сами любители.

citizen писал(а):

Пластмассовые подшипники в продаже есть, или его надо самому делать?

тут я вам не помощник, идея пришла когда подумал что можно улучшить,
но если задать вопрос тут на форуме думаю решение найти сможем, сами по себе пластиковые подшипники в природе существуют.

citizen писал(а):

Все уже придумано до нас: http://www.slamtec.com/en/Slamware

значит мысль верная, но дорого, один лидар 400 баксов, а сколько slamware вообще непонятно.

Добавлено спустя 5 минут 8 секунд:
пример подшипника
http://ru.aliexpress.com/item/10pcs-Min ... 12421.html
https://www.alibaba.com/product-detail/ ... 22192.html
http://www.ebay.com/itm/4-PCS-6901-12x2 ... 1718821243

для эксперимента можно оттуда выковырять шарики, в последствии думаю шарики отдельно купить можно.

да когда я говорил про пластиковый подшипник я имел ввиду материал кпролон или фторопласт, они сами по себе довольно скользкие из них делают гайки для CNC станков.

Добавлено спустя 19 минут 26 секунд:
по моему ваш размер http://ru.aliexpress.com/item/20pcs-lot ... 73302.html

citizen

metric писал(а):

Мне нужен такой девайс, только для уличных условий, на коптер.

Я думаю, что любой триангуляционный дальномер и беспилотник - вещи плохосовместимые, так как момент инерции вращающейся головки нужно компенсировать. Плюс дальность и скорость работы не очень большие, а для беспилотников это важно.
Фактически, для квадрокоптеров сойдет только TOF дальномер, у них и дальность большая, и скорость может быть высокой, и вращать достаточно только одиночное зеркало.

metric писал(а):

Не думаю что будет очень много запросов для DIY, такие вещи лучше на промышленность ориентировать

Промышленности уже готовых дальномеров (SICK, LEUZE, Velodyne, BOSH) хватает, там совсем другие параметры и цены.

Madf писал(а):

Работа проделана большая, но по мне, пока показатели весьма скромные, 6 fps - мало.

1. надо увеличивать производительность (хотя бы до 25 и да, уйти полностью в ИК диапазон);
2. делать гибкую систему отдачи данных, настройки (чтобы юзер сам определял хар-ки, кому сколько нужно, чтобы расширить спектр используемых/применений (на слабый МК или что-то серьёзное, возможно передача данных уже будет и вовсе не по UART, а скажем SPI).

У Neato и RPlidar тоже около 6 fps (приходилось слышать, что при больших значениях у них падает точность).
25 оборотов/сек - это только TOF (то есть довольно дорого). И механика для такой скорости нужна соответствующая.
Дальномер у меня и так ИК - 780 нм.
Сейчас в протоколе передачи данных особо настраивать нечего - за секунду передается ~4,3 Кбайта, для скоростных TOF дальномеров, конечно, настройки должны меняться.

linvinus писал(а):

попробуйте выложить на github плату и прошивку в hex формате сказать что проект openhardware и отправить заявку в hackaday.com
полагаю кто нибудь откликнется.

У меня и так уже исходники, схема, драйвер ros на github лежат. На Hackaday.io действительно можно попробовать зарегистрироваться.
Мне почему-то кажется, что пластиковый подшипник все-же заметно усложнят конструкцию, а вес там не так уж сильно сокращается.
За ссылки спасибо.

linvinus

вот ещё что подумал.
предлагаю задаться целью сделать пробную партию 20шт, проект на 4месяца месяц поиск деталей, месяц доставка, пара месяцев на сборку, найти желающих по учавствовать из расчета 55$ за готовое устройство, так вы сможете получить доступ к материалам не за свой счёт а остальные получат недорогой прибор для экспериментов.

Можно разбить на две части, только плата 30$, и плата + механика 55$. 20шт электрических плат и 10шт механических конструкторов
при нынешнем курсе даже 30$ не все могут выделить ради эксперимента, на западе за такую сумму желающих будет много.

изначально под пластиковым подшипником я подразумевал встроенный в корпус (т.е. подшипник это часть корпуса) т.е. просто пара канавок в которые засунуть шарики.
и 3D принтер и фрезер могут сделать такие канавки, т.е. вес уменьшится за счёт того что подшипника не будет как такового.

Цитата:

У меня и так уже исходники, схема, драйвер ros на github лежат.

ну тогда самое время сделать клич, халява всего за 55 баксов через 4 месяца opensource lidar! спешите количество ограничено, пробная партия 20шт. номер кошелька paypal.

Добавлено спустя 2 минуты 41 секунду:
только есть риск что наиболее сообразительные кинутся покупать оптолинейки сами, и возникнет дефицит, возможно имеет смысл закупить линейки заранее.

Добавлено спустя 20 минут 55 секунд:
я думаю, многие прочитали вашу статью но не смогли сами сложить 2+2, кто то мог посчитать что это слишком сложно для него, поэтому не заинтересовался.
вид изделия пока очень "самодельный, информации о том что для развития проекта требуются вложения и желающие тоже не было.

а вот если сказать что ищутся желающие на пробную партию "промышленного" уровня, то на проект будут смотреть совсем иначе.
под промышленным я подразумеваю изготовленное на станке а не выпиленное из подручного материала на коленке.
отливка тоже годится, только прежде всё равно нужно изготовить качественную заготовку для отливки.

в качестве одного из примеров использования - "Усовершенствование "тупых" роботов пылесосов"
я от нескольких людей слышал что они бы хотели иметь возможность как то улучшить логику работы своего пылесоса, чтобы уборка комнаты не заканчивалась на тапке спустя пару минут после старта.

Примером может служить ваш робот, только я бы заменил дерево на пластик (оргстекло или монолитныйполикарбонат) ,
дерево сильно отдаёт колхозом, изоленту тоже лучше не показывать - термоусадочные трубки выглядят "солиднее" =)), все детали, для решения задачи, должны быть доступны на ebay или aliexpress
т.е. в конечном итоге всё сведётся к - купить это, заплатите за датчик, соедините так, поставьте такую то программу, теперь вы можете прикручивать ИИ к вашему домашнему роботу пылесосу

Думаю, можно даже образ ROS подготовить, который можно запустить в виртуалбоксе и получить сразу рабочий проект

roboforum.ru

Сканирующий лазерный дальномер

Кто сейчас на конференции