Kompass Sensoren liefern unzuverlässige Werte ... Warum

[zerebrator]

Hallo HaWe

Die Test Bedingungen die du beschreibst sind sehr Theoretisch.
Natürlich sind die Werte anders wenn ich Das ding in der Hand durch die Gegend trage. Ich bin ca 1,2 m vom Boden weg die Werte sind rel. stabil.
Doch hast du schon mal einen Robi mit einer 1,2 m langen Stange gesehen ?
Ich fahre quasi ca. 6 cm vom Boden entfernt und hier bekomme ich Abweichungen die im Bereich von +- 30 - 40 ° liegen.

Das mit dem Handy ist so ein ding er holt sich die werte über GPS bzw GSM ich glaube nicht das ein Smartphone einen Kompass wie cmps10 inne hat.

Ich muss mich mit deinem Vorschlag IMU Brick mal auseinander setzen vllt ist das die Lösung.

Es muss doch möglich sein ein Fahrzeug um einen bestimmten Winkel zu drehen. Wie sonnst soll ich feststellen, dass ich mich um 180° oder 90° von einem Teil/Wand weg bewege?
Habe bereits ein Programm am laufen, dass die theoretischen werte tatsächlich bearbeiten kann, nur wenn ich während dem dreh Vorgang eine Leitung überfahre sind die 90° plus oder minus 40° ... Schwachsinn !

Gibt es alternativen ( außer IMU BRICK) zu einem Kompass ? Sensorik die bereits die Werte zur Verfügung stellt ?
Was ich nicht begreife wie kann ich mit einem Gyro + Kompass wert die ganze ummünzen ?

Die Mähroboter drehen mit GPS rel genau immer um 90° bzw. 180° und in der nähe liegt meistens die hochfrequente Begrenzung schleife die bei der Nachbarin Störungen im Radio bzw. Fernseher verursacht

Genau die Stabilität hätte ich auch indor gerne ...

Gruß
Chris

[Tido]

Wenn der Kompass in der Hand in 1,2m Höhe sauber funktioniert, liegt schonmal kein generelles Problem mit der Kompass-HW und der Stromversorgung vor.
Ein Test mit derselben Stromversorgung und ohne Roboter in 6cm Höhe würde jetzt zeigen, wie empfindlich er ist. Tauchen dort die Abweichungen wieder auf, so liegt es an der Empfindlichkeit gegenüber Armierungen, Strom-/Wasserleitungen, etc.. Treten auch dort die Schwankungen nicht auf, so ist der Fehler beim Roboter (Stromversorgung, Störungen durch andere HW) zu suchen.

Ich würde so vorgehen:

Test1: Kompass in 1,2m mit Stromversorgung A -> erledigt, i.O.
Test2: Kompass auf Pappkarton o.ä. in 6cm Höhe mit Stromversorgung A über den Fussboden schieben -> noch zu testen
Test3: Kompass auf Roboter in 6cm Höhe und Stromversorgung A auf kleiner Platte (kein Metall) über den FB schieben -> noch zu testen
Test4: wie Test3 nur mit Stromversorgung des Roboters -> noch zu testen
Test5: Roboter fährt über den Boden -> Schwankungen der Kompasswerte

[HaWe]

Hallo HaWe

Die Test Bedingungen die du beschreibst sind sehr Theoretisch.
Natürlich sind die Werte anders wenn ich Das ding in der Hand durch die Gegend trage. Ich bin ca 1,2 m vom Boden weg die Werte sind rel. stabil.
Doch hast du schon mal einen Robi mit einer 1,2 m langen Stange gesehen ?
Ich fahre quasi ca. 6 cm vom Boden entfernt und hier bekomme ich Abweichungen die im Bereich von +- 30 - 40 ° liegen.

Das mit dem Handy ist so ein ding er holt sich die werte über GPS bzw GSM ich glaube nicht das ein Smartphone einen Kompass wie cmps10 inne hat.

Ich muss mich mit deinem Vorschlag IMU Brick mal auseinander setzen vllt ist das die Lösung.

Es muss doch möglich sein ein Fahrzeug um einen bestimmten Winkel zu drehen. Wie sonnst soll ich feststellen, dass ich mich um 180° oder 90° von einem Teil/Wand weg bewege?
Habe bereits ein Programm am laufen, dass die theoretischen werte tatsächlich bearbeiten kann, nur wenn ich während dem dreh Vorgang eine Leitung überfahre sind die 90° plus oder minus 40° ... Schwachsinn !

Gibt es alternativen ( außer IMU BRICK) zu einem Kompass ? Sensorik die bereits die Werte zur Verfügung stellt ?
Was ich nicht begreife wie kann ich mit einem Gyro + Kompass wert die ganze ummünzen ?

Die Mähroboter drehen mit GPS rel genau immer um 90° bzw. 180° und in der nähe liegt meistens die hochfrequente Begrenzung schleife die bei der Nachbarin Störungen im Radio bzw. Fernseher verursacht

Genau die Stabilität hätte ich auch indor gerne ...

Gruß
Chris

vorweg zu ceos:
du hast ntl recht, Signal-Empfindlichkeit meinte ich nicht, ich meinte die Empfindlichkeit gegen Drehung bzw. Signal-Wechsel. Letztendlich ist es aber nur eine Frage, wie stark die Störfelder gegenüber dem Erdmagnetfeld sind. Schwache Störungen werden im Erdmagnetfeld untergehen, egal welche Eingangs- oder Auflösungs-Empfindlichkeit der Kompass hat, und starke Störquellen werden sie immer (!) überlagern und überstrahlen. Und wenn deine Magnetstörquellen stark sind und nicht nur momentane Ausreißer ("Spikes"), die sich durch Mittelwert- oder Tiefpassfilter wegmitteln lassen, dann hilft auch kein Signalfilter, ohne dass die Reaktionsgeschwindigkeit auf echte Kursänderungen massiv leided.

Zu Zerebrator:
Wenn du starke und stark schwankende Magnetstörquellen hast, dann kannst du keinen Kompass als primären Sensor benutzen, verstehst du das nicht?
Was du brauchst ist ein Sensor, der primär Drehung misst, und das ist primär ein GYRO.
Gyros haben nun eine unangenehme Eigenschaft, und das ist ein nicht-gausscher Fehler namens Drift, welche sehr langsam ist (wenige Grad pro Minute, ± linear).
Drift lässt sich daher durch Hochpassfilter herausfiltern.
Dafür benutzt man außerdem auch Sensorfusion mit Sensoren, die die Drift nicht haben, und dazu kann man sekundär Accelerometer und Kompass-Sensoren quasi zur Nullpunkt-Stabilisierung verwenden - aber nicht als primäre Sensoren! Auch andere externe Referenzen wie z.B. Baken sind hier hervorragend zur "Nachjustierung" geeignet.

Generell vermute ich daher, insb. nach meinen eigenen Erfahrungen, dass du bei starken lokalen und externen Magnetstörungen mit Gyros ohne Kompass deutlich besser bedient bist als mit Kompass alleine oder fusionierten Kompassen.
Es gibt -zig Beispiele, wie sogar mit simplen, relativ stark driftenden Lego-Gyros ohne Kompass sehr gute Navigations-Ergebnisse erzielt werden (in Verbindung mit Odometrie), zumindest kurzfristig im Minutenbereich.

[zerebrator]

Zu Zerebrator:
Wenn du starke und stark schwankende Magnetstörquellen hast, dann kannst du keinen Kompass als primären Sensor benutzen, verstehst du das nicht?

Ach sooo :-D
Mal im Ernst - Recht hast du.

Kennst du wirklich konkrete bsp. Wo die Gyros so eingesetzt werden wie du es beschreibst?

Was wirklich faszinierend ist sind die Bricks gibt es hierzu ein Bsp mit Arduino ? oder geht das alles wieder über Raspi bzw. Windows Pc mit zusatzprogrammierung im Python oä?

Gruß
Chris

[HaWe]

Ach sooo :-D
Mal im Ernst - Recht hast du.

Kennst du wirklich konkrete bsp. Wo die Gyros so eingesetzt werden wie du es beschreibst?

Was wirklich faszinierend ist sind die Bricks gibt es hierzu ein Bsp mit Arduino ? oder geht das alles wieder über Raspi bzw. Windows Pc mit zusatzprogrammierung im Python oä?

Gruß
Chris

Kurssteuerung nur mit Gyro (statt Kompass) plus Odometrie? Klar:

[zerebrator]

Und Beispiele mit Arduino ?

Kenne mich mit der ganzen Lego Thematik nicht aus.

Das letzte Beispiel ist sehr gut wenn die Reproduzierbarkeit so gut ist dann kannst du damit sehr viel machen...
Wie gesagt sofern es dies auch für die Arduinos möglich ist ... ???

Gruß
Christoph

[HaWe]

zäumen wir das Pferd mal von hinten auf, denn du brauchst mindestes 2 zuverlässige Referenzgößen zum Kompass...:
hast du eine ziemlich gut funktionierende Odometrie?
Heißt: kein Schlupf an den Rädern, schmale, gut greifende Reifen mit eindeutiger Auflagefläche von idealerweise 1-3mm Breite, Quadratur-(!)-Radencoder (an den Rädern bzw. Radachsen, nicht am Motor) mit wenigstens 1° Auflösung, besser 0,5° ?

[Rabenauge]

Vielleicht hilft das weiter-ich hab mir die zugehörigen Links nicht angesehen, sieht aber gut aus: https://www.youtube.com/watch?v=s-8vNAn4Eys

Anmerkung noch: nur billige Piezo-Kreisel haben das Driftproblem.
Kommt daher, dass sich das Kreiselelement im Betrieb erwärmt...
In meinen Helis benutze ich deshalb seit Jahren Kreisel mit SMM-Sensor, die driften _nicht_.
Wüsst allerdings nicht, ob es diese Sensoren einzeln zu kaufen gibt, aber prinzipiell sollte man auch einen fertigen Modellbau-Kreisel nehmen können (der gibt ja auch nur das Servosignal weiter, wär also auswertbar).