roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.


Точное позиционирование робота

СРУВЧ!

Точное позиционирование робота

Сообщение ustus_alex » 27 ноя 2019, 00:49

День добрый,
есть идея сделать автономную несущую систему (шасси на 2, 3 или 4 колесах).
С робототехникой еще никогда не встречался, поэтому пока имею нуль понимания в теме.
Итак есть задача, - автономное перещение несущей конструкции по заданным координатам на площади 21 квм (ровная площадка 7 метров в длинну 3 местра в ширину, без препятствий).
При этом точность перемещения, вернее точность определения текущей координаты должна происходить с погрешностью +-0,05мм.
Мое небольшое решерше привело меня к системе позиционирования от фирмы marvelmind https://marvelmind.com/, которая рекламирует свою систему indoor навигации с точностью -+20мм, что в 40 раз хуже, чем мне нужно.
Может у кого-нибудь есть опыт с высокоточными системами определения текущей позиции?
Повторюсь, задачи объезда припятствий нет, движение только по заданным абсолютным координатам на ограниченной площадке (7x3 метра).

Рад и признателем любой помощи.
ustus_alex
 
Сообщения: 2
Зарегистрирован: 30 ноя 2016, 17:39

Re: Точное позиционирование робота

Сообщение esisl » 27 ноя 2019, 12:28

Микросхемы рисовать? ;)
Даже FDM-принтер такой точности не даст. И проблема будет даже не в позиционировании, а в чисто механических люфтах.
Самое точное, что можно без атомных микроскопов с альдебарана сделать - это геодезическое оборудование. Но и там можно рассчитывать на точность ИЗМЕРЕНИЯ позиции, в лучшем случае ~1мм (по нормативам 5мм)
esisl
 
Сообщения: 1275
Зарегистрирован: 23 июл 2012, 15:24

Re: Точное позиционирование робота

Сообщение setar » 27 ноя 2019, 14:51

опыт есть, только для заданной точности автономная система не канает (нужно понимать что колеса сами по себе это раскачивание платформы не менее +/- 5 мм)
Так вот, такие задачи решаются в рамках автоматизированной сборочной линии: роботизированная рука перемещалась с изделием от станка к станку (конвеер по ряду критериев не подходил). В основе - рельсовые направляющие (пара 20мм рельс типа hiwin), между ними магнитный энкодер.
Полученная реальная повторяемость траектории 0.1 мм
Аватара пользователя
setar
Site Admin
 
Сообщения: 10673
Зарегистрирован: 04 окт 2004, 12:58
Откуда: St.Petersburg
Skype: taranenko.sergey
ФИО: Сергей Тараненко

Re: Точное позиционирование робота

Сообщение Aseris » 27 ноя 2019, 15:04

Точность какаято дикая,на 7 метрах подует ветерок холодный и пол растянется на пару мм... Тут скорее нужно грубое позициониорование с уточнением на месте.
Аватара пользователя
Aseris
 
Сообщения: 1142
Зарегистрирован: 01 сен 2009, 14:58
Откуда: Чехия
прог. языки: C/С++, VHDL, Verilog, ASM, Python

Re: Точное позиционирование робота

Сообщение esisl » 27 ноя 2019, 15:54

На 7 метров? Это только многоступенчатая хреновина, с каким-нибудь лазЁрным интерферометром для позиционирования. И как компенсировать воздействие внешней среды, я хз.
Там конструкция получится как ЭДУ у истребителя, с динамическим позиционирование.

Может задача не требует ТАКОЙ точности позиционирования?
esisl
 
Сообщения: 1275
Зарегистрирован: 23 июл 2012, 15:24

Re: Точное позиционирование робота

Сообщение moscow » 27 ноя 2019, 22:23

esisl писал(а):с каким-нибудь лазЁрным интерферометром

Кстати, а почему бы не собрать 2D ПИД-регулятор с ОС на лазерных дальномерах?

Читаю первое попавшееся нагугленное ... http://abcibc.com/summer-cottage.php?art=128
Точность бытовых лазерных дальномеров
Бытовые и профессиональные (начального уровня) лазерные дальномеры работают на дистанциях 0.05-30 м.

Типичная точность бытовых лазерных дальномеров не хуже ± 3 мм

Профессиональные лазерные дальномеры начального уровня работают на дистанциях от 0.05 до 30-40 м и более.

Стандартная погрешность на расстоянии 10 м составляет ± 1.5 мм

Мда... и правда, нужен интерферометр.

setar писал(а):В основе - рельсовые направляющие (пара 20мм рельс типа hiwin)


У меня портальник помельче, конечно. И рельсы дешевле. Но почему б нет. Если подходит для задачи, что робот будет ездить по рельсам на потолке / поле.
moscow
 
Сообщения: 56
Зарегистрирован: 06 сен 2019, 12:00

Re: Точное позиционирование робота

Сообщение setar » 27 ноя 2019, 22:34

ну, а в целом это смахивает на "локализатор Кенг-Хо(Чжен Хе)" - "Глубина в небе", Вернор Виндж
( в смысле это фантастика)
Отличный кстати рассказ - там изобретение таких точных датчиков произвело технологическую революцию
Аватара пользователя
setar
Site Admin
 
Сообщения: 10673
Зарегистрирован: 04 окт 2004, 12:58
Откуда: St.Petersburg
Skype: taranenko.sergey
ФИО: Сергей Тараненко

Re: Точное позиционирование робота

Сообщение moscow » 27 ноя 2019, 22:46

setar писал(а):ну, а в целом это смахивает на "локализатор Кенг-Хо(Чжен Хе)" - "Глубина в небе", Вернор Виндж
( в смысле это фантастика)
Отличный кстати рассказ - там изобретение таких точных датчиков произвело технологическую революцию

Не согласен. Есть задача. Есть решение.
Да, порой предложенное решение не вписывается в бюджет. Тогда пересматривается задача или меняется бюджет.

Но просто опустить руки... вспоминается реклама Адидаса, обыгрывающая слово "невозможно". Это просто громкое слово, за которым прячутся трусы. Невозможно - это вызов!
moscow
 
Сообщения: 56
Зарегистрирован: 06 сен 2019, 12:00

Re: Точное позиционирование робота

Сообщение esisl » 27 ноя 2019, 23:05

moscow писал(а):Не согласен. Есть задача. Есть решение.

Это не задача.
Это примерно, как если бы сюда пришёл Рогозин, и начал спрашивать "последовательность сборки лунохода из деталек лего". Настоящего.
Позиционирование в 5 сотых миллиметра на 7 метрах - это задачка для "НИИ движения ракет в безвоздушном пространстве", не междусобойчика DIYшников.
esisl
 
Сообщения: 1275
Зарегистрирован: 23 июл 2012, 15:24

Re: Точное позиционирование робота

Сообщение setar » 27 ноя 2019, 23:18

moscow писал(а):Не согласен. Есть задача. Есть решение.
...

Есть реальные технические требования обусловленные задачей,
А бывают требования "наверное вот так будет круто" ...

Задание не реализуемо в принципе, как я уже писал выше - даже имея на платформе датчик положения в пространстве с точностью в 25 mas (угловых миллисекунд),
Вы потеряете позиционирование банально из за раскачивания тележки.

Для понимания: астрономы бьются над точностью позиционирования телескопов (очень жесткая и тяжелая конструкция на отличных рельсах) 0,0001 rad = 100000 nrad
А здесь есть желание получить точность ~120 nrad

Вы можете сколь угодно бить себя пяткой в грудь, но есть реальные задачи, и есть недостижимые понты.
Аватара пользователя
setar
Site Admin
 
Сообщения: 10673
Зарегистрирован: 04 окт 2004, 12:58
Откуда: St.Petersburg
Skype: taranenko.sergey
ФИО: Сергей Тараненко

Re: Точное позиционирование робота

Сообщение Myp » 27 ноя 2019, 23:35

ustus_alex писал(а):7 метров в длинну...с погрешностью +-0,05мм

Это из области научной фантастики.
<telepathmode>На вопросы отвечает Бригадир Телепатов!</telepathmode>
Всё уже придумано до нас!
Аватара пользователя
Myp
скрытый хозяин вселенной :)
 
Сообщения: 17808
Зарегистрирован: 18 сен 2006, 12:26
Откуда: Тверь по прозвищу Дверь
прог. языки: псевдокод =) сила в алгоритме!
ФИО: глубокоуважаемый Фёдор Анатольевич

Re: Точное позиционирование робота

Сообщение moscow » 27 ноя 2019, 23:44

esisl писал(а):Позиционирование в 5 сотых миллиметра на 7 метрах

Не так уж и сложно осуществить. Т.к. не заданы условия эксплуатации, то можно упростить себе задачу, а именно:
- термостабильное окружение;
- возможность использования рельс;
- неограниченный бюджет.

И тогда очень просто собирается та же пара профильных рельс с ШВП. Винт большого диаметра натянут и подпёрт несколькими откидными упорами. Гайка вращающаяся.

Тогда обеспечивается станадартная для современного линейного перемещения точность в сотки. Юстировка, конечно, потребуется тщательная и длительная.

На станке в 2.5 метра это работает в допуске за относительно небольшие деньги. Не вижу препятствий отмасштабировать до 7 метров.

Энкодер не обязательно. Достаточно сервы и хоминга. Вряд ли столь дорогой проект не будет снабжён резервным питанием.

setar писал(а):Есть реальные технические требования обусловленные задачей,
А бывают требования "наверное вот так будет круто" ...

Ваше задание не реализуемо в принципе


Упс. С чего это задача стала "моей"? :)

setar писал(а):, как я уже писал выше - даже имея на платформе датчик положения в пространстве с точностью в 25 mas (угловых миллисекунд),
Вы потеряете позиционирование банально из за раскачивания тележки.


Убирать раскачивания - задача ПИД-регулятора. Скорость и время позицирования не заданы. Можно сколь угодно медленно подходить к цели. Но я бы не стал привязываться к тележке. Идея с рельсами таки мне кажется реальней. Но и на тележке можно осуществить задуманное.

setar писал(а):Для понимания: астрономы бьются над точностью позиционирования телескопов (очень жесткая и тяжелая конструкция на отличных рельсах) 0,0001 rad = 100000 nrad
А вы хотите получить точность ~120 nrad

Вы можете сколь угодно бить себя пяткой в грудь, но есть реальные задачи, и есть недостижимые понты.


Про астрономов не надо. Я, как бы это ближе к русскому языку сказать "профессиональный любитель астрономии" :) Достаточно плотно в теме как астрофото, так и построения монтировок (это то, что позицирует телескоп). И электроники монти. И ОС по энкодеру, по звезде настоящей и звезде искусственной.

1 десятитыщная радиана ... это ж всего 0.343775 угловых минут (=20,6265"). Это не точность, за которую бьются. Разрешение моего астрографа 0.55 угловых секунд (то есть в 37.5 раз выше 0.0001 радиана). При этом, с учётом реакции на атмосферную турбулентность, китайская монтировка за 60 тыщ рублей с ОС по реальной звезде и коррекцией раз в секунду, удерживает точность в +-1". Без атмосферы было бы лучше. Монти за 300+ тыщ с субсекундными энкодерами ренишау и без ОС по звезде удерживает эту точность.

> (очень жесткая и тяжелая конструкция на отличных рельсах)
Ох... не пались. Вот я перебирал ту самую кикайскую монти, звать SkyWatcher EQ6. Обыные шаговики, промредуктор и червяк.
http://photo.milantiev.com/?dir=112

Проблемы механики компенсируются ОС. Вовсе не обязательно закупать дорогучие энкодеры на все семь метров длины. Один из методов решения выше предложили - интерферометрический лазерный дальномер. Да, по краю помещения нужно будет выставить выверенную плоскость для базирования. Да, будут и другие проблемы на пути решения.

Но все эти песни про НИИ и космические корабли, бороздящие просторы большого театра.. читай выше про слово "невозможно".

И ещё раз напомню. Задача не моя. Я просто мимо проходил :) Все вопросы топик-стартеру.
moscow
 
Сообщения: 56
Зарегистрирован: 06 сен 2019, 12:00

Re: Точное позиционирование робота

Сообщение esisl » 28 ноя 2019, 00:08

Если термостабилизированный бокс 7 на 7 метров, на виброгаясящей платформе и внутри позиционирование под интерферометрами - не возражаю!

Но без замера, чисто на ШВП не получится. Чисто на вибрации самих валов.
А так, если сферически в вакууме, да за неограниченные деньги... "Легко!" (с)
esisl
 
Сообщения: 1275
Зарегистрирован: 23 июл 2012, 15:24

Re: Точное позиционирование робота

Сообщение moscow » 28 ноя 2019, 00:17

esisl писал(а):Если термостабилизированный бокс 7 на 7 метров, на виброгаясящей платформе и внутри позиционирование под интерферометрами - не возражаю!

Но без замера, чисто на ШВП не получится. Чисто на вибрации самих валов.
А так, если сферически в вакууме, да за неограниченные деньги... "Легко!" (с)

Плохо читаешь. Ошибки в твоём сообщении:
- бокс 7х3;
- вибрации валов нет, почитай или посмотри ютуб, касательно жёстко закреплённого вала и вращающейся парной гайки на нём. Плюс откидные поддержки вала. Кол-во зависит от диаметра вала.

Вибрагашение - это от задачи. Вспоминая те же ЧПУ фрезеры портальные, вибрации там от шпинделя и собственно фрезеровки огого. Но виброгасящих платформ не делают.

Меж тем точность (повторяемость) в пару соток (на меньшей длине) обеспечивает любой юстированный хоббийный станок на хороших комплектующих за относительно малые деньги (сотни тысяч рублей).

Я не пойму, мне нужно убедить толпу зевак, что задача реальна или начнёте аргументы "нереальности" приводить? Я здесь не вижу неосуществимого блока из небулия :). Вижу нечёткую задачу с возожными решениями.
moscow
 
Сообщения: 56
Зарегистрирован: 06 сен 2019, 12:00

Re: Точное позиционирование робота

Сообщение setar » 28 ноя 2019, 01:01

moscow писал(а):1 десятитыщная радиана ... это ж всего 0.343775 угловых минут (=20,6265"). Это не точность, за которую бьются. Разрешение моего астрографа 0.55 угловых секунд (то есть в 37.5 раз выше 0.0001 радиана).

"профессиональный любитель астрономии" не должен путать точность позиционирования, и разрешение

Добавлено спустя 1 минуту 46 секунд:
а в целом коллеги, флейм получается.
топикстартер пропал похоже, и мы тут на кофейной гуще гадаем.
Аватара пользователя
setar
Site Admin
 
Сообщения: 10673
Зарегистрирован: 04 окт 2004, 12:58
Откуда: St.Petersburg
Skype: taranenko.sergey
ФИО: Сергей Тараненко

След.

Вернуться в CRAZY PROJECTs

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2

Mail.ru counter