roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Навигация робота и картирование помещений недорого

Обсуждаем рождающиеся мысли и результаты экспериментов.

Навигация робота и картирование помещений недорого

Сообщение avr123.nm.ru » 13 авг 2010, 09:11

Навигация робота и картирование помещений мобильными платформами недорого по системе датчиков:
1) 2 акселерометра влево вправо ( 3 осевой акселерометр цифровой i2c SPI стоит 150 рублей 1 штука в Москве )
2) 1 гироскоп на поворот платформы ( 2 осевой гироскоп ST.com стоит 240 рублей 1 штука в Москве )
3) очевидно и обычно на колесах энкодеры. Хотя возможно они и не потребуются для небольших помещений и не длительных "прогулок".

Полагаю что движения по преодолению неровностей на полу не сильно исказят картину мира составленую по такой инерциальной системе, но добавлением еще одного гироскопа за теже 240 рублей можно получить инерциальную систему с 6 степенями свободы - 6 DOF IMU.

Надеюсь, что такая инерциальная система позволит платформе самостоятельно определить конфигурацию произвольного помещения или территории ( в пределах проходимости платформы конечно ) и запомнить ее, ориентироваться для возврата на базу подзарядки и хранения. Не тупить при перестановке мебели.

Недорого - это ключевое слово определяющее доступность реализации такой системы для широкого круга роботостроителей.

Прошу высказываться по теме и приводить ссылки на аналогичные проекты и готовые продукты или модули с аналогичной системой, выкладывать материалы.
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 EdGull » 13 авг 2010, 09:22

одна мега сможет обработать столько датчиков одновременно?
Аватара пользователя
EdGull
 
Сообщения: 10211
Зарегистрирован: 28 дек 2004, 20:33
Откуда: Тольятти
Skype: Ed_Gull
прог. языки: Bascom AVR Basic
ФИО: Гуль Эдуард Викторович

Re: Навигация робота и картирование помещений недорого

Сообщение =DeaD= » 13 авг 2010, 09:25

Легко сможет - это же не техническое зрение с кучей данных.
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 avr123.nm.ru » 13 авг 2010, 09:33

Конечно да. К тому же они цифровые т.е. и ног мало требуют.

Есть известная платформа даже 9 DOF ! там добавлен 3 осевой компас и на плате ATmega328.

9 DOF IMU Razor - http://www.sparkfun.com/commerce/produc ... ts_id=9623 Схемы и платы в EAGLE выложены и исходники примеры.

6 DOF IMU Razor - http://www.sparkfun.com/commerce/produc ... ts_id=9431

А датчики "копейки" стоят реально. http://www.terraelectronica.ru

MMA7455 LT - 3 оси цифровой акселерометр всего 95 рублей !

LPY510 AL - 260 рублей 2 оси гиро - ось "Yaw" = "рысканье" это как раз вращение корпуса датчика в плоскости платы.

Самодельная платка датчиков по ЛУТ обойдется рублей в 500 без процессора - можно на готовые платформы добавлять. А микроконтроллер ATmega32 по 120 рублей доступен, ATmega128 по 230 рублей - зато памяти вагон.

За теже почти 230-250 рублей PIC32 100 ногий. :D он вааще все успеет.
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 Michael_K » 13 авг 2010, 10:19

Ошибка накапливается очень быстро в реальных условиях...
Например, из-за ограниченной полосы и скорости оцифровки,
из-за лимитов датчиков и т.п.

Тут от физики многое зависит - то что хорошо для вертолета
или тяжелой подрессоренной платформы не обязательно подойдет для мелкого
ботика.
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: Навигация робота и картирование помещений недорого

Сообщение Дмитрий К. » 13 авг 2010, 12:10

А дешевые магнитные компасы в природе существуют? Желательно цифровой, конечно.
Дмитрий К.
 
Сообщения: 76
Зарегистрирован: 01 июл 2010, 20:58
Откуда: Санкт-Петербург
прог. языки: Си
ФИО: Дмитрий

Re: Навигация робота и картирование помещений недорого

Сообщение avr123.nm.ru » 13 авг 2010, 12:28

Существуют. Это очевидно если цены по линкам выше посмотреть. Компас есть в 9DOF плате. Если в углу комнаты положить мощный магнит то наверно он забьет слабое поле земли, однако магнитов довольно много стало в быту и они могут хаотично возникать с большей частотой чем например перестановка мебели :D

Я думаю все же правильно 6DOF применять и датчики с процом сделать не выключемыми и с резервной батарейкой. Тогда платформу можно будет в любое время переставлять произвольно в помещении или переносить в другое помещение.

Однако наличие баз подзарадки очень желательно - они будут одновременно и реперными точками для сброса накопленых ошибок.

Например пылесос вполне может каждые 2 минуты подъезжать к базе, парковаться и обнуляться и затем продолжать уборку. Не пылесос также может планировать свое поведение пр ивыполнении задачи.

Если задача платформы перемещать какие то грузы, предметы, то 1-2 минуты вполне достаточно для маршрута.

Я считаю что на недорогих приборах упомянутых выше вполне сностно можно ориентироваться не менее 10 минут. Это из моего опыта общения с гироскопами.
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 Дмитрий К. » 13 авг 2010, 12:43

Дешевые - мею ввиду в диапазоне цен акселерометра и гироскопа. В терре есть в каталоге за 1400 и 1900р. А до 500р. есть в природе?
Дмитрий К.
 
Сообщения: 76
Зарегистрирован: 01 июл 2010, 20:58
Откуда: Санкт-Петербург
прог. языки: Си
ФИО: Дмитрий

Re: Навигация робота и картирование помещений недорого

Сообщение Michael_K » 13 авг 2010, 13:05

avr123.nm.ru писал(а):Я считаю что на недорогих приборах упомянутых выше вполне сностно можно ориентироваться не менее 10 минут.


Без энкодеров - оччень сильно сомневаюсь...
вернее даже практически не сомневаюсь, что это невозможно...
(конечно, остается вопрос что есть "сностно" :wink: )

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!

Это конечно грубая прикидка, но масштаб проблемы, думаю, понятен...
Последний раз редактировалось Michael_K 13 авг 2010, 13:13, 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 » 13 авг 2010, 13:12

Michael_K писал(а):Без энкодеров - оччень сильно сомневаюсь...

Пункт 3.
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 Michael_K » 13 авг 2010, 13:14

avr123.nm.ru писал(а):Хотя возможно они и не потребуются для небольших помещений и не длительных "прогулок".

? :wink:
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: Навигация робота и картирование помещений недорого

Сообщение D1mcon » 14 авг 2010, 13:45

Гироскоп копит ошибку очень быстро. Яркий пример - модуль ИНС adis16405 штука умная, умеет корректировать температурный дрейф, стоит под килобаксов, но через 40с данные гироскопа дают огромную ошибку при определении курса. Через минуту погрешность определения местоположения может достигнуть 7 метров. Пару месяцев назад проводили с ней эксперименты. Для более точного определения местоположения необходим источник коррекции (например в одной из Канадских работ это получило название ZUPT (обновление данных при нулевой скорости) - корретировка по данным GPS во время периодичных выходов из здания) или нужны датчики не склонные к накоплению ошибки - магнитометры (осталось только побороть внешние помехи) + необходима корректировка вибраций от платформы, помех от двигателей.
Плюс ко всему положение осей, по которым датчики измеряют что-либо, не всегда праллельно поверхности, по которой движется работ.

имхо задача не так проста и дешева как кажется.

Неспроста за бугром есть специальные датчики для определения курса.
9 DOF и 6 DOF IMU Razor и компасы у меня есть, вот только на работе завал руки не доходят до них :( , а так я тоже планиую аналогичные эксперименты с этими датчиками, но на STM32.
За теже почти 230-250 рублей PIC32 100 ногий. он вааще все успеет.
Pic успеет, камень хороший, но MPLAB вынесет мозг раньше :)
Язык Ада - официально был признан министерством обороны США для создания ПО военной техники
Аватара пользователя
D1mcon
 
Сообщения: 700
Зарегистрирован: 08 фев 2009, 10:13
Откуда: Воротынск
прог. языки: C,C++,C#,Java
ФИО: Дмитрий

Re: Навигация робота и картирование помещений недорого

Сообщение Michael_K » 14 авг 2010, 14:48

D1mcon писал(а):модуль ИНС adis16405 штука умная, умеет корректировать температурный дрейф, стоит под килобаксов, но через 40с данные дают огромную ошибку


D1mcon писал(а):имхо задача не так проста и дешева как кажется.


Вот и я про то же!
шапкозакидательство все это.
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: Навигация робота и картирование помещений недорого

Сообщение cjA » 14 авг 2010, 14:53

D1mcon, ващето может мы по разным учебникам учились, но погрешность гироскопа измеряется в секундах. И за "местоположение" он никакой ответственности не несет. Курите софт.
avr123, ветка есть "автономная навигация робота" там автору многие советовали сделать карту по реперам- нивкакую...
Ну вот...
Если бы эти две идейки объединить...
(зная карту- свою квартиру (в темноте на велике на даче - запросто)- я могу и по внутренним датчикам все што угодно найти. А вот по внутренним датчикам карту посторить- не знаю, руками точно буду щупать, хоть я и пАумнее чем любой МК)
cjA
 
Сообщения: 468
Зарегистрирован: 19 мар 2010, 20:11

Re: Навигация робота и картирование помещений недорого

Сообщение D1mcon » 14 авг 2010, 15:06

cjA писал(а):D1mcon, ващето может мы по разным учебникам учились, но погрешность гироскопа измеряется в секундах. И за "местоположение" он никакой ответственности не несет.

Погрешность гироскопа влиет на определение курса, и, как следствие, местоположения.
А софт мы использовали непосредственно от производителя модуля, свою обработку делали по его логам.
Язык Ада - официально был признан министерством обороны США для создания ПО военной техники
Аватара пользователя
D1mcon
 
Сообщения: 700
Зарегистрирован: 08 фев 2009, 10:13
Откуда: Воротынск
прог. языки: C,C++,C#,Java
ФИО: Дмитрий

След.

Вернуться в Идеи

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

Mail.ru counter