roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Навигация робота и картирование помещений недорого

Обсуждаем рождающиеся мысли и результаты экспериментов.

Re: Навигация робота и картирование помещений недорого

Сообщение Zeus » 19 авг 2010, 13:45

Я думаю, для дешевой системы навигации в помещении 6DOF нафиг не нужно - слишком сложно и дорого.

Наверно нужно ввести ограничения и дальше рассуждать и развивать тему приземленно в пределах данных ограничений.
Например:
1) пол везде ровный, без наклонов и спусков (разве у кого-нить в квартире пол не такой?);
2) наклоны корпуса робота относительно пола не предусмотрены;
3) езда только по поверхности (пункт 1), т.е. координатная плоскость Х-0-У, никаких Z;
4) и т.п.

Возник еще вопрос. Я так понимаю, что акселерометр, что гироскоп - они ведь измеряют свои величины относительно своих центров, а если мы прикрепим их на робота не по центру тяжести или центру вращения или поворота, то тогда еще и расстояние от места крепления надо будет принимать во внимание при расчете координат?

По поводу того, что акселерометр слишком "шумный", а может этот шум и не учитывать, я так понимаю шум он ведь влияет на разрешение измерения, а если и на это ограничение ввести. Мы можем робота резко запускать и останавливать и резко поворачивать, то тогда это на фоне шума будет явно выделяться.
Последний раз редактировалось Zeus 19 авг 2010, 13:53, всего редактировалось 2 раз(а).
«Сон разума рождает чудовищ»
Аватара пользователя
Zeus
 
Сообщения: 857
Зарегистрирован: 28 июл 2009, 10:02
Откуда: Самара
ФИО: Павел Сергеевич

Re: Навигация робота и картирование помещений недорого

Сообщение Michael_K » 19 авг 2010, 13:51

А это проблемы не решает...
Если вы можете сделать хорошую ИНС на плоскости, то очевидно, и в пространстве тоже сделаете (ну конечно добявятся еще три степени свободы, формулы будут пообъемнее, но принципиально все то же самое).

Проблема-то не в этом - проблема в том, что даже на одной оси без поворотов (вагон по прямым рельсам) сделать такую систему совсем непросто.
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: Навигация робота и картирование помещений недорого

Сообщение Zeus » 19 авг 2010, 14:04

Проблема-то не в этом - проблема в том, что даже на одной оси без поворотов (вагон по прямым рельсам) сделать такую систему совсем непросто.


А если не сложно можно про это поподробнее, были прецеденты?

Добавлено спустя 9 минут 2 секунды:
А можно без гиро совсем обойтись? при тех ограничениях которые я описал.
Например, взять два акселерометра, разместить их на известном определенном расстоянии от точки центра масс.
Тогда при прямолинейном движении - оба акселя будут показывать одинаковое ускорение - можно усреднить.
А при повороте - будут разные ускорения показывать, там же еще центростремительное добавиться - можно будет угол определить.
Такие вычисления внесут большую погрешность, чем интегрирование гироскопа?
«Сон разума рождает чудовищ»
Аватара пользователя
Zeus
 
Сообщения: 857
Зарегистрирован: 28 июл 2009, 10:02
Откуда: Самара
ФИО: Павел Сергеевич

Re: Навигация робота и картирование помещений недорого

Сообщение Grem » 19 авг 2010, 14:14

Zeus писал(а):
Проблема-то не в этом - проблема в том, что даже на одной оси без поворотов (вагон по прямым рельсам) сделать такую систему совсем непросто.


А если не сложно можно про это поподробнее, были прецеденты?

парой страниц выше.
Виталий сталкивался с этим в вертолете, но он ничего не хочет рассказывать :)
уволился с работы, наконец сходил к зубному, осталось поспать
нашел формулы калибровки и расчета угла поворота, чуть позже проверю их в действии.
"There is nothing better than sliding down snow and flying through the air" (с) Shane McConkey.
Lieber ein Brett am Fuß als eins vorm Kopf, aber lieber ein Brett vorm Kopf als zwei am Fuß.
Аватара пользователя
Grem
 
Сообщения: 1523
Зарегистрирован: 16 май 2009, 12:50
Откуда: Россия, Севастополь
прог. языки: Java, C

Re: Навигация робота и картирование помещений недорого

Сообщение Michael_K » 19 авг 2010, 14:24

а чего тут подробнее-то...
двойное интегрирование (из ускорения получаем расстояние) накапливает ошибку пропорционально квадрату времени.
То есть, если делать в лоб, то ошибка накапливается очень быстро... (Я бы даже сказал "ОЧЕНЬ!!! быстро").
Оценки я тут приводил где-то в начале темы.

Да, применяются разные методы и эвристики для снижения погрешности.
(тут и прецизионные измерительные каналы, и термостатирование всего измерительного канала, и оценки скорости по спектральному составу ускорений и т.д. и т.п.) это все не просто и не дешево.

Но по-прежнему самым простым способом позиционирования остается привязка к внешним объектам
(будь то спутники, или банальное цепляние колесом за дорогу - неважно)...
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: Навигация робота и картирование помещений недорого

Сообщение =DeaD= » 19 авг 2010, 14:35

ИМХО нет смысла делить способы позиционирования на простые и непростые, не поделив их сначала на накапливающие погрешность с течением времени\движением или не накапливающие :pardon:
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24053
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Навигация робота и картирование помещений недорого

Сообщение Michael_K » 19 авг 2010, 14:45

С практической точки зрения вы, Dead, конечно, правы.
Но ведь и ошибку можно накапливать по-разному...
Не всегда этот рост "настолько квадратичный"

( Ведь спутники и магнитные полюса тоже, говорят, "ползают" :), так что все относительно )
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: Навигация робота и картирование помещений недорого

Сообщение Zeus » 19 авг 2010, 15:31

Michael_K писал(а):Считаем:
Допустим MMA7455 дает ошибку в 1/64g = 0.15м/с2
это значит что за 10 секунд ошибка в скорости составит 1.5м/с
а в расстоянии - 7.5 метра!


- ошибка 1/64g = 1/64*9.81m/c^2 = 0.001593 m*c^2
за 10 секунд - ошибка в скорости составит 0,01593м/с, а в расстоянии 0,7965 метров.

Поправьте если я не прав.
даташит пока не читал, но по форуму нашел что результат 8 битный вроде - по-моему этого мало для такой системы - нужен более точный.
Последний раз редактировалось Zeus 19 авг 2010, 15:55, всего редактировалось 3 раз(а).
«Сон разума рождает чудовищ»
Аватара пользователя
Zeus
 
Сообщения: 857
Зарегистрирован: 28 июл 2009, 10:02
Откуда: Самара
ФИО: Павел Сергеевич

Re: Навигация робота и картирование помещений недорого

Сообщение Michael_K » 19 авг 2010, 15:31

одна шестьдесятчетвертая же - это 9.81m/s2 поделить на 64 - это где-то 0.15 (чуть побольше)
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: Навигация робота и картирование помещений недорого

Сообщение Zeus » 19 авг 2010, 15:35

нашел в дататише:
"Step 2. In this step, the offset compensation is calculated to shift the offset to zero. For example, if the 0g offset is calibrated
flat (where X = 0 g, Y = 0 g and Z = +1 g) in 2 g mode (64 LSB/g sensitivity),"

64 LSB/g и 1/64g это одно и тоже или нет? что-то я совсем запутался...
«Сон разума рождает чудовищ»
Аватара пользователя
Zeus
 
Сообщения: 857
Зарегистрирован: 28 июл 2009, 10:02
Откуда: Самара
ФИО: Павел Сергеевич

Re: Навигация робота и картирование помещений недорого

Сообщение Michael_K » 19 авг 2010, 15:43

ну, хорошо, допустим, вы нашли акселерометр, который выдает погрешность в 1 миллиЖэ - то есть 0.01м/с2.
Это значит, что за секунду он насчитает скорость 0.01 м/с и расстояние всего 0.005м (5 миллиметров).
Казалось бы нормально, но... зависимость квадратичная...
Поэтому за 10 секунд он уже насчитает в 100 раз больше - то есть полметра.
А за минуту - в 3600 раз больше - то есть 18 метров.

И обратите внимание, чтобы обеспечить такую точность в измерении, вы должны будете, например, отслеживать угол наклона с точностью лучше чем arcsin(0.001) = 0.05 градуса (вдруг пол не очень горизонтальный)...
Это только чисто физические моменты, я сейчас не говорю про дрейфы измерительных цепей, про жесткость механики, про вибрации, полосы частот, фильтры... и т.п.
Последний раз редактировалось Michael_K 19 авг 2010, 15:49, всего редактировалось 1 раз.
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: Навигация робота и картирование помещений недорого

Сообщение avr123.nm.ru » 19 авг 2010, 15:47

Zeus писал(а):Например, взять два акселерометра, разместить их на известном определенном расстоянии от точки центра масс.

Их надо разместить в противоположных углах прямоугольного параллелепипеда, а оси направить по его реббрам. Погрешность большая довольно будет. Так делали для стабилизации ракет когда гиры очень дороги были.
Читайте !
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Re: Навигация робота и картирование помещений недорого

Сообщение =DeaD= » 19 авг 2010, 16:07

Я так понимаю как 2 акселя 3-осевых не располагай - они никогда не обнаружат вращение по оси в которой они расположены. :oops:
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24053
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Навигация робота и картирование помещений недорого

Сообщение Zeus » 19 авг 2010, 16:38

за 10 секунд - полметра........

про энкодеры то на колесах не забываем и корректируем все это барахло....

получается... ничего путного не получается на современной элементной базе...

Наверное получится так: энкодеры + аксели для корректировки пробуксовки колес
6ДОФ отбрасываем напроч. и тогда мерить будем как одометр... пока лучше MEMSы не придумают дешевые.

З.Ы.: на правах мечты "вот како-нить некропостер поднимет эту тему лет через пять и скажет вот мучались, когда вот бери готовые модули 6DOF и пользуй и будут они стоить копейки..."

Добавлено спустя 9 минут:
да и про мемсы наверное стоит забыть
лучше поставить обычный гироскоп или ...
лазерный гироскоп, как например тут:
http://teknol.ru/products/products-new/bins-tek-n/
0,25% от пройденного пути
мы тут врятли лучше сделаем...
«Сон разума рождает чудовищ»
Аватара пользователя
Zeus
 
Сообщения: 857
Зарегистрирован: 28 июл 2009, 10:02
Откуда: Самара
ФИО: Павел Сергеевич

Re: Навигация робота и картирование помещений недорого

Сообщение Michael_K » 19 авг 2010, 16:44

Я бы ставил вопрос по-другому - если есть энкодеры, которые НА ПОРЯДКИ точнее, то зачем вообще нужно барахло?
(энкодеры тоже накапливают ошибку, но эта ошибка всего лишь пропорциональна пройденному пути, а не квадрату времени)

Добавлено спустя 4 минуты 7 секунд:
Я конечно понимаю, что чем больше разных датчиков - тем лучше, но все таки датчики должны хоть как-то соответствовать друг другу по точности... иначе смысл теряется...
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Пред.След.

Вернуться в Идеи

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 6

Mail.ru counter