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Thema: Suche passende Literatur zu bestimmter Roboternavigationsmethode

  1. #1
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    Suche passende Literatur zu bestimmter Roboternavigationsmethode

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    Hi,

    ich bin auf der Suche nach einem Hinweis zu dem richtigen Begriff oder Literaturverweis zu folgender Problematik. In einem Projekt (hat an sich nichts mit Robotern zu tun) habe ich ein Verfahren entwickelt, welches sich meiner Meinung nach aus Methoden der autonomen mobilen Roboternavigation ableitet. Dabei werden zwei Kriterien betrachtet:

    1. von einem Punkt wird kreisförmig mit vordefinierten Abstand die nächste Umgebung abgetastet und Hindernisse registriert (ich könnte mir vorstellen, dass beispielsweise mittels Ultraschall zunächst nur eine Entfernung betrachtet wird, weil andere Entfernungen fehlerbehaftet sein könnten, oder visuelle Navigation mit Objektiv fester Brennweite),
    2. werden zwei Hindernisse in "Fahrtrichtung" gefunden, so wird als nächstes der in der Mitte liegende Punkt direkt angefahren (zwischen derzeitigem Standort und neuem Standort befindet sich kein Hindernis), z.B. Fahren in Korridoren.

    Für einen Literaturverweis oder Hinweis zu einem Begriff, in welchem ein oder beide Kriterien zusammengefasst werden könnten, wäre ich unglaublich dankbar, denn ich recherchiere schon seit ein paar Wochen und weiß nicht unter welchem Begriff ich noch suchen sollte. Leider drängt inzwischen auch die Zeit.

    Vg anne

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von HeXPloreR
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    Hallo anne,

    also ich könnte mir vorstellen das auch Ultraschall bedingt fehlerbehaftet ist. Die Frage ist was genau soll daran jetzt neu sein?
    Interessant wäre auch mal zu wissen wonach Du denn schon gesucht hast, und warum da eher nichts bei raus kam?
    In dem Buch (klick mich) beschreibt Ulli Sommer u.a. ein einfaches Prinzip als "IR-Radar" und darauf aufbauen das Verfahren "Drive the best Way - der Umgebungs-Scanner".

    Schau doch mal hier- das RN-Wissen. Stichworte dazu: Echolot; Optische Triangulation (montiert auf einem Servo:z.B. IR-Radar), Bildverarbeitung (z.B.mit OpenCV), Laserscanner.

    Viele Grüße
    Jörg
    Geändert von HeXPloreR (22.03.2014 um 16:04 Uhr)
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  3. #3
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    Hi Jörg,
    neu ist, dass ich Verfahren der Roboternavigation (und zwar genau die beiden genannten Kriterien) für einen völlig anderes Anwendungsfeld (Verfolgung von Rissen in Elastomerprüfkörpern) nutze. Mein Problem ist daher, dass ich mich mit dem Begriff Roboternavigation in diesem Zusammenhang zu weit aus dem Fenster gelehnt habe und nun das ganze mit Literatur untermauern muss. Dabei kannst du mir sicherlich bestätigen, dass die beiden Kriterien durchaus der Roboternaviagtion zuzuordnen wären.
    Gesucht habe ich nach etlichen (Such-)Begriffen (unsortiert, event. unvollständig): Roboter in einem Labyrinth navigieren, Pledge-Algorithmus, Roboter mittig zwischen zwei Wänden navigieren, reaktive Kollisionsvermeidung, Kollisionsvermeidung mobiler autonomer Roboter, Kollisionsvermeidung mobiler autonomer Roboter in Labyrinthen, Kollisionsvermeidung Robotersteuerung, autonomer mobiler Roboter mittig in Korridor / Flur Gang fahren, autonomer mobiler Roboter zwischen Wänden, simultaneaous localization and map building, sonar robot naviagtion, smooth nearness-diagram navigation, robot navigation unknown goal, wavefront algorithm unknown goal/destination/target, brushfire algorithm unknown goal/destination/target, wavefront algorithm concept / concept sketch, robot navigation sensor barrier, robot navigation sensors, sonar, basic sampling-based algorithm, motion planning, floor plan, robotic mapping, local robot navigation obstacles, robot navigation translucent obstacles, robot navigation invisible obstacles, make roadmap for sampling-based algorithms, get milestones for ampling-based algoritms, sampling-based algoritms motion planning with balls, Bewegungsplanung in einem Gang / Labyrinth, Bewegungsplanung Roboter, Bewegungsplanung mit fetten Hindernissen, sensorbasierte Bewegungsplanung, Bewegungsplanung Robotik, cameleon algorithm to find a path in configuration space using interval analysis, motion planning using interval analysis, interval arithmetic, intervallbasierte Bewegungsplanung, Roboter in eine Sackgasse fahren, Roboter soll bis zu dem Ende einer Sachgasse fahren, Naviagtion von Robotern mit begrenzter Sensorreichweite, sonar-based mobile robot corridor following, sonar-based mobile robot middle course, real-time obstacle avoidance in mobile robot navigation, sonar-based slow moving obstacle avoidance mobile robot, mapping mobile robot with limited sensing, mapping mobile robot with set distance, distance-based mapping mobile robot, fixed-distance mapping mobile robot, mobile robot using cane, distance-based convolution clustering, ultraschallsignal reichweite festlegen, conical / radial sensor simple obstacle avoidance, Echtzeitnavigation bei autonomen mobilen, Auswertung Radarbilder, Roboter in bekannter und unbekannter Umgebung, radar sensor basierte lokale Kartenerstellung, robot impasse as goal.
    Der Hauptgrund, warum ich wohl eher nichts gefunden habe, ist dass ich mich mit Robotern bisher nie beschäftigt habe, nur aus Gesprächen mein Halbwissen gewonnen habe und darum wild ducheinander gesucht habe, mit dem Ziel zwischen den Zeilen eines der beiden Kriterien finden zu können. Z.B. wird bei Ultraschall eine Welle ausgesendet und du Reflektion an allen erreichbaren Objekten betrachtet, ich Suche allerdings nur das Ergebnis mit einem bestimmten Abstand zum Sender.
    Wichtig ist für mich, dass irgendwer eines der Kriterien in einem Zeitschriftenartikel oder Buch veröffentlicht hat.
    Du verweist auf das Buch "Roboter selbst bauen", oder? weil der Link ist zu allgemein. Ich habe das Buch nicht, aber werde versuchen, es zu bekommen.

    Viele Grüße
    anne

  4. #4
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    Okay, ja sorry anne der Link war zu allgemein. Wenn ich Dich richtig verstehe, dann kannst Du Dir das Buch sparen. Es wird Dich wahrscheinlich nicht weiter bringen bei Deiner Frage. Die von mir angesproche "IR-Radar" und "Drive the best Way" sind eher schon für "gröbere" Hindernisse gedacht. Deine Beschreibung oben im 1.Post trifft sinngemäß zu, aber ich sehe nicht wie Rissverfolgung da rein passen könnte.

    Ich habe hier was gefunden was Dich vermutlich eher interessiert: Die Synchrotron-Röntgenstreuung (PDF, ab Seite 26).
    Oder tatsächlich optisch über eine Objekterkennung die den (aussen) Riss vermessen kann. Aber verfolgen? Den Riss in die Tiefe verfolgen?

    Also ich denke schon das man diese beiden Ktiterien die Du nennst der Roboternavigation zuordnen kann. Mein Problem ist nur der Bezug zu Deinem Problem (Anwendungsfeld) wird mir nicht ganz klar.
    Einen Riss könnte man ja z.B. mit CT-Technik im Material visuallisieren und ggf die weitere Entstehung verfolgen. Und daraus könnte man von mir aus auch eine virtuelle Fahrt durch den Riss machen. Das geht aber eher schlecht mit Ultraschall und dazwischen durchfahren kann man "real" wohl auch eher schlecht. Und zwischen Punkt A und Punkt B den gleichen Mittelabstand zu finden sollte ja nicht das Problem hier sein.

    Ansonsten denke ich vermutlich irgendwie zu abstrakt.

    Nun, aber wenn es wirklich neu ist...dann findet man auch eher nichts darüber
    Sonst kann ich dazu nichts weiter sagen.

    Viele Grüße
    Jörg
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  5. #5
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    Hi Jörg,

    okay, ich glaub, ich habe dich jetzt komplett verwirrt. Ich versuche zu entwirren: Mein Zusammenhang zwischen Riss und Roboter besteht im Folgenden: Der Riss wird während des Versuchs (dynamischer od. quasistatischer Zugversuch, ebener Prüfkörper) fotografiert (2D) und das Risskonturbild interpretiere ich als Hindernis (eher Labyrinth), dort hindurch fährt sozusagen der Roboter und fährt beginnend vom Prüfkörperrand (der ja immer etwa gleich ist) im Riss und zwar mittig und bis zum Rissende, also der Rissspitze. Im Prinzip ist es also eine Sackgasse in der der Roboter fährt. Der Riss kann auch verzweigt sein, also wie ein Labyrinth. Und dafür nutze ich die beiden genannten Kriterien. Was ich suche: einen Literaturverweis, wo eines oder beide Kriterien für einen Roboter genutzt wurden, egal mit welcher Sensorik und in welcher Situation. Die Beispiele, die ich in Klammern gebracht hatte, dienten für den Leser, also dich, als Anregung eine Antwort auf meine Frage zu finden. Falls notwendig, kann ich auch noch eine kurze Animation zeigen.

    Wenn natürlich in dem Buch ansatzweise (egal welche Sensorik oder Algorithmen) ein Kriterium zu erfüllen sei, dann wäre mir geholfen. Ich weiß noch nicht, ob ich es bekommen kann.

    Viele Grüße
    anne

  6. #6
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    Hallo anne,

    Du hast also das klassische Problem, ein Labyrinth zu untersuchen.

    Du solltest bei deiner Suche die Robotik weg lassen, das Problem kannten schon die ollen Griechen, aber da gab es die Robotik noch gar nicht.

    http://de.wikipedia.org/w/index.php?...che&go=Artikel

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  7. #7
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    Hallo,

    da ich ernsthaft nach einer Antwort suche, bitte ich euch, nicht zu versuchen zwischen den Zeilen zu lesen und mir daraufhin Vorschläge zu machen. Wer mir helfen möchte, der betrachte bitte einfach die genannten Kriterien:

    1. Es wird kreisförmig um einen Punkt die nächste Umgebung nach Hindernissen abgetastet. Der Radius des Kreises wurde zuvor festgelegt.
    2. Bei Detektion zweier Hindernisse wird der Punkt mittig zwischen den Hindernissen "angefahren".


    In welcher Methode (Sensorik, Algorithmus) wird / wurde in der Robotik eines der beiden Kriterien angewandt?

    Viele Grüße
    anne

    PS an Peter: einen Riss darf man sich nicht wirklich als Labyrinth vorstellen: der Riss wächst im Prinzip von links nach rechts, wird abgelenkt und es kann passieren, dass es eine Verzweigung gibt. Methoden, wie durch ein Labyrinth zu navigieren ist, sind nicht notwendig weiter zu betrachten. Ich habe dafür bereits eine einfache Lösung.

  8. #8

  9. #9
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    Hi,

    zu den beiden Kriterien ergänze ich noch ein Video, was das Ganze noch veranschaulicht und zeigt, dass diese Methode für mein Anwendungsfeld funktioniert. (Zur Erläuterung: der Radius des roten Kreises (nach dem 1. Kriterium) wird festgelegt aus dem halben Abstand zweier Hindernisse plus Schrittweite.)

    Welche Methode (Sensor / Algorithmus) in der Robotik funktioniert auf eine ähnliche Weise?

    vg anne

    PS an Willi: Hab das Buch überflogen und teilweise gelesen, aber bisher nichts entdeckt, werde aber dran bleiben. Das Buch gibt eine große Übersicht über angewandte Sensoren und Methoden

  10. #10
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    Hallo Anne,

    Der Algorithmus würde in der Tat für einen Roboter funktionieren um in einem Korridor/Labyrinth oder was auch immer, zu navigieren ohne an der Wand anzustoßen. Mit geeigneten Sensoren kann man den Abstand zum Hindernis auf beiden Seiten messen und die Mittelposition anfahren. Zumindest solange nur zwei Punkte im Kreis als Hindernis erkannt werden. Was passiert eigentlich, wenn die Spitze erreicht wird? Müssten dann nicht drei Punkte auftauchen?

    Welchen Namen dieser spezifische Algorithmus hat weiß ich leider auch nicht. In der Regel werden sie nach dem Erfinder oder zugrunde liegenden (mathematischen) Verfahren benannt. Könnte aber sein, dass diese Methode als so trivial eingestuft wird.

    Vielleicht musst du mal im mathematischen Themenfeld der Trigonometrie suchen, es klingt schon nach einem Verfahren für: Ermitteln des (mittleren) Abstands von zwei nicht parallelen Geraden oder Ebenen. Denn wenn der Kreisdurchmesser nicht vorgegeben ist, wäre es eine schöne Methode um den Abstand zu ermitteln. Gegeben sind die beiden Gleichungen für die Geraden (oder Ebenen im 3D) und die Gleichung für den Kreis (oder Kugel für 3D) mit dem Radius r als unbekannte. In diese Gleichung setzt man die beiden Berührpunkte ein und voila hätte man den Abstand dazwischen. Klingt nach: Frag die Mathematiker!

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