roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.


Инерциальная навигация

Обсуждаем рождающиеся мысли и результаты экспериментов.

Инерциальная навигация

Сообщение beep_beam » 31 мар 2021, 15:59

По мере рассмотрения на применимость ранее обсуждаемой здесь NO CODE платформы к всевозможным алгоритмам, которые открыто озвучивают разработчики, стартаперы и т.д., предлагаю рассмотреть алгоритм, возможно по одной из версий Илона Маска, который предрекает человечество в отказе от лидаров, называя технологию измерений и вычислений расстояний посредством оптических приборов в лазерном спектре полной ахинеей и прочими нехорошими словами.
Из немногочисленных источников известно, что свой вариант навигации он видит в перемещении роботизированных платформ по виртуальным 3D трекам, причем это и гео навигация и навигация в закрытых помещениях.
Таким образом беру на себя смелость заварить здесь этот хакатон:
1. Сегодня имеет широкое распространение т.н. хоббийная Инерциальная навигация в закрытых помещениях с применением маяков в зоне навигации, планирование перемещение с обходом препятствий (дальномеры, IR, ультразвуковые и прочие ардуиновы конюшни, пардон - ничего личного).

A. К рассмотрению 2D перемещение по виртуальным трекам которые присутствуют на карте маршрута и детектируются с экрана, к примеру таблета (OS Windows 10 LTSC, платформа управления BEEPTOOLKIT).
Виртуальные треки создаются в векторном редакторе с привязкой к масштабу, скажем 1:10 (чем больше масштаб, тем выше точность). Далее нам понадобится специальный штатив, который жестко крепится на планшете (экран лучше прикрыть пленочным матовым прозрачным фильтром, который будет уменьшать блики и оптические шумы).
На штативе закрепляется сенсор линии (возможно на несколько каналов). Для отслеживания точности и места перемещения платформы, нам понадобится оптическая мышь, которая будет установлена на платформе с ориентацией к полу (расстояние к поверхности минимальное). Мышь необходимо калибровать таким образом, чтоб скорость перемещения курсора соответствовала скорости перемещения платформы.
Счет данных от сенсоров линии обрабатывается в BEEPTOOLKIT (1 порт - одновременно 10 измерений) триггеры управления моторами, тайминги и т.п. предоставляется для всевозможных экспериментов.

Б. Открытая гео навигация от закрытой будет отличаться источником трека. Т.е. проложенный маршрут на карте с применением GPS навигатора, при этом сенсоры линии должны быть установлены в зоне указателя Вашего средства передвижения, точность здесь будет не фонтан какая высокая и здесь понадобятся дополнительные решения коррекции.

Оба варианта вполне симулируемы и требуют аппаратного прототипирования. Для перемещений по воздуху можно применить датчик расстояния.

Как то так.
Аватара пользователя
beep_beam
 
Сообщения: 139
Зарегистрирован: 11 май 2017, 01:58
Откуда: Israel
прог. языки: G

Re: Инерциальная навигация

Сообщение Myp » 31 мар 2021, 19:14

Пункт А выглядит как лютая дичь.
Сейчас даже пылесосы умеют нормально в навигацию, lidar простецкий за тыщу рублей можно купить.
есть Intel RealSense D435i, там тебе и 3д модель и инерциальная навигация в одном корпусе за 13 т.р.

Пункт Б вероятно можно решить вот этим https://www.sparkfun.com/products/15136
<telepathmode>На вопросы отвечает Бригадир Телепатов!</telepathmode>
Всё уже придумано до нас!
Аватара пользователя
Myp
скрытый хозяин вселенной :)
 
Сообщения: 18013
Зарегистрирован: 18 сен 2006, 12:26
Откуда: Тверь по прозвищу Дверь
прог. языки: псевдокод =) сила в алгоритме!
ФИО: глубокоуважаемый Фёдор Анатольевич

Re: Инерциальная навигация

Сообщение beep_beam » 31 мар 2021, 22:59

Myp писал(а):Пункт А выглядит как лютая дичь.
Сейчас даже пылесосы умеют нормально в навигацию, lidar простецкий за тыщу рублей можно купить.
есть Intel RealSense D435i, там тебе и 3д модель и инерциальная навигация в одном корпусе за 13 т.р.

С пылесосами это езда по избранным траекториям с обходом препятствий.
Здесь речь идет о навигации по указанному маршруту, без привязки к интернету, в закрытых помещениях по карте здания без GPS, есть разница.
Myp писал(а):Пункт Б вероятно можно решить вот этим https://www.sparkfun.com/products/15136

Модуль SparkFun GPS-RTK2 - ZED-F9P, по заявлениям его производителя, самый высокоточный, который может подключаться к другим робототехническим модулям управления под ардуиной или распбери Pi. Так же они сообщают что дают разработчикам SDK для самостоятельного творчества.
Дальше пилим гирю?
Мой алгоритм не исключает возможность применения высокоточных GPS приемников, которые можно подключить к PC.
В конечном итоге склоняюсь к применению в качестве сенсора трека веб камеру с функцией распознавания цвета.
Вложения
Treck.jpg
Аватара пользователя
beep_beam
 
Сообщения: 139
Зарегистрирован: 11 май 2017, 01:58
Откуда: Israel
прог. языки: G

Re: Инерциальная навигация

Сообщение Myp » 01 апр 2021, 12:07

beep_beam писал(а):Здесь речь идет о навигации по указанному маршруту, без привязки к интернету, в закрытых помещениях по карте здания без GPS, есть разница.

Ну да, именно это и делает пылесос, катается по заданному маршруту, без интернета, в закрытом помещении, по карте здания.
объезд препятствий это само собой разумеется, любому движущемуся объекту надо уметь их объезжать.


beep_beam писал(а):Мой алгоритм не исключает возможность применения высокоточных GPS приемников, которые можно подключить к PC.

что за алгоритм? пока речь идёт о чём-то секретном и крайне непонятном.
<telepathmode>На вопросы отвечает Бригадир Телепатов!</telepathmode>
Всё уже придумано до нас!
Аватара пользователя
Myp
скрытый хозяин вселенной :)
 
Сообщения: 18013
Зарегистрирован: 18 сен 2006, 12:26
Откуда: Тверь по прозвищу Дверь
прог. языки: псевдокод =) сила в алгоритме!
ФИО: глубокоуважаемый Фёдор Анатольевич

Re: Инерциальная навигация

Сообщение beep_beam » 01 апр 2021, 13:53

Добавлено спустя 9 минут 10 секунд:
Myp писал(а):
beep_beam писал(а):Здесь речь идет о навигации по указанному маршруту, без привязки к интернету, в закрытых помещениях по карте здания без GPS, есть разница.

Ну да, именно это и делает пылесос, катается по заданному маршруту, без интернета, в закрытом помещении, по карте здания.
объезд препятствий это само собой разумеется, любому движущемуся объекту надо уметь их объезжать.
Чтение моих коментов по диагонали - крошить булку по столу.
Пылесосы работают по другому принципу и елозят полы без маршрутов. Продемонстрируйте мне хоть 1 бытовой пылесос катающийся по Вашему треку.

beep_beam писал(а):Мой алгоритм не исключает возможность применения высокоточных GPS приемников, которые можно подключить к PC.

что за алгоритм? пока речь идёт о чём-то секретном и крайне непонятном.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Инерциальная_навигация
В моем варианте (геолокация, мне все же GPS координаты нужны чисто чтоб 1 раз провести калибровку сенсора положения.
Картинку сенсорного модуля сделаю чуть позже.
Последний раз редактировалось beep_beam 02 апр 2021, 00:27, всего редактировалось 2 раз(а).
Аватара пользователя
beep_beam
 
Сообщения: 139
Зарегистрирован: 11 май 2017, 01:58
Откуда: Israel
прог. языки: G

Re: Инерциальная навигация

Сообщение esisl » 01 апр 2021, 13:55

Таки объясните, при чём тут "Инерциальная навигация"??
"Инерциальная навигация" - это акселерометры+гироскопы и на основании измеренных ускорений рассчитываются скорости и координаты.

И что должен делать "секретный алгоритм"?? Что получать на вход, и какой результат возвращать?
esisl
 
Сообщения: 1317
Зарегистрирован: 23 июл 2012, 15:24

Re: Инерциальная навигация

Сообщение beep_beam » 01 апр 2021, 14:02

Алгоритм позволяет на основании полученных внешних данных выполнить автономное следование по маршруту. Вики дает лишь некоторые возможные варианты технической трактовки автономной (инерциальной) навигации. Если бы у меня была бы растровая карта 1:1 (нереально), можно вполне обойтись и без GPS приемника, в помещениях я могу делать карту 1:10
Аватара пользователя
beep_beam
 
Сообщения: 139
Зарегистрирован: 11 май 2017, 01:58
Откуда: Israel
прог. языки: G

Re: Инерциальная навигация

Сообщение esisl » 01 апр 2021, 14:20

"Автономной" и "инерциальной" - это очень-очень сильно о разном.
При "инерциальной", ни каких таких "внешних данных" система ориентации не получает. Только меряет собственные ускорения.
Если маршрут задан цветными полосочками или вообще, какими-угодно маркерами "на ландшафте", то это уже ни какая не "автономная".

P.S. Если в системе использован контроллер (компьютер), то где здесь слово "аналоговый"?!!?!?
esisl
 
Сообщения: 1317
Зарегистрирован: 23 июл 2012, 15:24

Re: Инерциальная навигация

Сообщение beep_beam » 01 апр 2021, 14:53

esisl писал(а):"Автономной" и "инерциальной" - это очень-очень сильно о разном.
При "инерциальной", ни каких таких "внешних данных" система ориентации не получает. Только меряет собственные ускорения.
Если маршрут задан цветными полосочками или вообще, какими-угодно маркерами "на ландшафте", то это уже ни какая не "автономная".

В чем разница между цветными линиями и естественными физическими, окружающими нас свойствами материи (для регистрации их доступными методами и применения математических переменных). Линии это видимое изображение в оптическом спектре или как?

Вот здесь нашел более менее вменяемое объяснение понятия:
Инерциальная навигационная система включает в себя: компьютер и платформу или модуль, содержащий акселерометры, гироскопы или другие датчики движения. ИНС изначально получает положение и скорость от другого источника (человека-оператора, спутникового приемника GPS и т. д.) вместе с начальной ориентацией и после этого вычисляет свое собственное положение и скорость, интегрируя информацию, полученную от датчиков движения. Преимущество INS заключается в том, что он не требует внешних воздействий для определения своего положения, ориентации или скорости после инициализации.


esisl писал(а):P.S. Если в системе использован контроллер (компьютер), то где здесь слово "аналоговый"?!!?!?

К чему этот вопрос?
Разве PC не может выступить в роли генератора аналоговых сигналов, равно как и принимать бинарный код извне? 8)
Аватара пользователя
beep_beam
 
Сообщения: 139
Зарегистрирован: 11 май 2017, 01:58
Откуда: Israel
прог. языки: G

Re: Инерциальная навигация

Сообщение esisl » 01 апр 2021, 17:11

beep_beam писал(а):В чем разница между цветными линиями и естественными физическими, окружающими нас свойствами материи (для регистрации их доступными методами и применения математических переменных). Линии это видимое изображение в оптическом спектре или как?.

Так "цветные линии" вы откуда берёте? Маркером рисуете или "распознаёте среди физических переменных материи"?
И при чём тут "инерция"??

beep_beam писал(а):Разве PC не может выступить в роли генератора аналоговых сигналов,

Нет, не может. В принципе не может. Совсем. По-определению. Ни какими способами. Может только генерировать дискретные с разным шагом дискретности.

beep_beam писал(а):равно как и принимать бинарный код извне? 8)

Только бинарный и принимает. И ни какой другой.
esisl
 
Сообщения: 1317
Зарегистрирован: 23 июл 2012, 15:24

Re: Инерциальная навигация

Сообщение beep_beam » 01 апр 2021, 19:58

esisl?
На базе PC существует тьма генераторов частоты и произвольных сигналов которые за глаза находят широкое применение практически во всех сферах.
Ну да ладно, не стану отвлекаться на перефразировки контекстов. В моем случае мне нужно обработать монохромное цветное изображение, попадающее в ракурс веб камеры, написать код для получения сигнала - фидбэка на выходе в зависимости от цвета.
По поводу инерциальной навигации, не поленитесь найдите свежие, не wiki публикации, одну из трактовок я выше дал выше.
Виртуальный трек в моем случае, это криволинейный вектор маршрута, который построен в редакторе и экспортирован в масштабируемую гео карту (растровое изображение) или план помещения здания.
Аватара пользователя
beep_beam
 
Сообщения: 139
Зарегистрирован: 11 май 2017, 01:58
Откуда: Israel
прог. языки: G

Re: Инерциальная навигация

Сообщение esisl » 01 апр 2021, 20:08

Вы не можете сгенерировать на ДИСКРЕТНОМ оборудовании АНАЛОГОВЫЙ сигнал. Ни каким образом.
В радиочастотных синтезаторах сигнала, для этого существуют ОЧЕНЬ специальные решения, типа чисто АНАЛОГОВОГО генератора, управляемого цифровыми схемами.
Вам эта экзотика ни даром ни нать ни за деньги не нать.

Так что забудьте, Бога ради, слово "аналоговый"
----------------------------------------------------------

"Инерциальный" - основанный на инерции. "Инерциальная монохромная камера" - новое слово в науке воздухоплаванья.

Бога ради, забудьте слово "инерциальный", если не используете гироскопы и/или акселерометры. Тем более, лазерные датчики, по любому не светят, а ширпотреб, с некоторыми оговорками, годится только для ОРИЕНТАЦИИ, но не навигации.
------------------------------------------------------------------

Если же надумаете, делать систему навигации на искусственном зрении, так и говорите.
Ну и нагуглите готовое решение, благо сегодня - это уровень дворца пионЭров.
esisl
 
Сообщения: 1317
Зарегистрирован: 23 июл 2012, 15:24

Re: Инерциальная навигация

Сообщение beep_beam » 02 апр 2021, 00:31

Ок, построю прототип, с детектированием трека на веб камере, терминология и понятия для проверки алгоритма здесь вторичны.
Аватара пользователя
beep_beam
 
Сообщения: 139
Зарегистрирован: 11 май 2017, 01:58
Откуда: Israel
прог. языки: G


Вернуться в Идеи

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Bing [Bot] и гости: 3

Mail.ru counter