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.
roboforum.ru
Технический форум по робототехнике.
Навигация робота и картирование помещений недорого
Re: Навигация робота и картирование помещений недорого
одна мега сможет обработать столько датчиков одновременно?
Re: Навигация робота и картирование помещений недорого
Легко сможет - это же не техническое зрение с кучей данных.
Re: Навигация робота и картирование помещений недорого
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 - Схемы и платы в EAGLE выложены и исходники примеры.
6 DOF IMU Razor -
А датчики "копейки" стоят реально.
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.
он вааще все успеет.
Есть известная платформа даже 9 DOF ! там добавлен 3 осевой компас и на плате ATmega328.
9 DOF IMU Razor - Схемы и платы в EAGLE выложены и исходники примеры.
6 DOF IMU Razor -
А датчики "копейки" стоят реально.
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.
он вааще все успеет.Re: Навигация робота и картирование помещений недорого
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.
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.
Re: Навигация робота и картирование помещений недорого
А дешевые магнитные компасы в природе существуют? Желательно цифровой, конечно.
Re: Навигация робота и картирование помещений недорого
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
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.
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.
Re: Навигация робота и картирование помещений недорого
Дешевые - мею ввиду в диапазоне цен акселерометра и гироскопа. В терре есть в каталоге за 1400 и 1900р. А до 500р. есть в природе?
Re: Навигация робота и картирование помещений недорого
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"
)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.
Re: Навигация робота и картирование помещений недорого
Michael_K писал(а):Без энкодеров - оччень сильно сомневаюсь...
Пункт 3.
Re: Навигация робота и картирование помещений недорого
avr123.nm.ru писал(а):Хотя возможно они и не потребуются для небольших помещений и не длительных "прогулок".
?
Re: Навигация робота и картирование помещений недорого
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.
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.Pic успеет, камень хороший, но MPLAB вынесет мозг раньшеЗа теже почти 230-250 рублей PIC32 100 ногий. он вааще все успеет.
Re: Навигация робота и картирование помещений недорого
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.
Re: Навигация робота и картирование помещений недорого
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)
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)
Re: Навигация робота и картирование помещений недорого
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.