Hallo Freunde der Navigation!

Da ich schon ein paar Tage durch euer Forum stöbere - als Brainstorming zu meinem Rasenroboterprojekt - möchte ich auch meinen geistigen Erguss zu einer A* Navigation zur Diskussion stellen. Auch wenn dieser Thread schon etwas älter ist, passt es hier am Besten.

Die Grundidee besteht darin, Ultraschall als Triangulationsmedium zu nutzen. Wie bereits von Einigen erwähnt ist Licht für die meisten Grundstücke, und erst recht noch im Sommer zu schwach. Ultraschall ähnlich GPS zu verwenden, also Berechnung durch Laufzeitunterschiede, halte ich für deutlich zu kompliziert. Darum eben die Idee Ultraschall als Richtungszeiger zu benutzen.

Dazu sind über das Grundstück mehrere Sender (Piezoschallgeber, kleine Batterie) verteilt. Diese haben alle eine leicht unterschiedliche Frequenz (35kHz, 37,5kHz, 40kHz...) und sind in einer ''Karte'' eingetragen. Da die Schallgeber in den Ecken des Grundstücks sind reicht der Ausbreitungskegel. Für Koordinationspunkte mitten auf der Fläche müsste mann dann eben mehrere Schallgeber um einen Pfahl/Baum herum anbringen, die in der gleichen Frequenz senden.
Auf dem Roboter befindet sich ein nennen wir es Drehturm mit einem Spalt in dem ein Mikrofon sitzt. Am Mikrofon sind im Moment Schwingkreise für die jeweiligen Frequenzen, später soll über ein ADC das Tonsignal in den embedded Rechner und der macht dann eine FFT. Aber jetzt läuft es eben ersteinmal mit fünf Schwingkreisen die jeweils auf einen ADC gehen.
Durch drehen des Turmes - also des Richtmikrofons ergeben sich so Spanungsverläufe der Frequenzen zu den jeweiligen Drehwinkeln. Daraus berechnet der Prozessor entsprechend die Position im Verhältnis zu den momentan ''hörbaren'' Sendern. Über die Karte wird dann die absolute Position bestimmt.

Vorteil ist der recht geringe Preis für die Teile und die gute Störunempfindlichkeit. Gegen Marderscheuchen u.Ä. werden im Moment nicht alle hörbaren Frequenzen zu einer Frequenz vermischt, sondern eine Liste von errechneten Koordinaten wobei immer eine (später vielleicht auch mehrere) Frequenz ausgelassen wird. Dann wird aus der Liste die Gruppe aus Koordinaten bestimmt, welche nur um einen bestimmten Maximalwert um ihre Mittelkoordinate abweichen. Aus diesen Koordinaten wird dann der Mittelwert bestimmt und der ist dann die Position.

Momentan gibt es noch keinen Roboter darunter, daher auch kein Windrauschen. Die Drehzahl ist auch recht gering (30UPM). Um es mit Roboter einfach zu halten bietet es sich daher an, den Roboter kurz anzuhalten, die Position zu bestimmen (2 Sekunden, ggf. 4 um zwei Runden zu ''hören''), und dann weiterzufahren.

Eine Induktionsschleife werd' ich aber trotzdem legen. Da ich keine ''Umfriedung'' besitze ist es mir einfach lieber wenn zumindest ein virtueller Zaun die Schranken weist.

Wie bereits angedeutet arbeitet bei mir ein embedded Linux Board (momentan ein mini2440) im Roboter. Momentan nur weil es zum Debugging einfacher ist. Für das Endresultat kommt dann ein s3c2416-Micro-Board zum Einsatz, welches im Preis mit ~30 Euro zwar keinen Atmel toppt aber eben massiv Speicher bietet, leichter zu Programmieren ist (eben Linux mit fertigen Bibliotheken für fast alles) und stromtechnisch bei unter einem Watt liegt. Dass man TFT-Displays mit optisch ansprechender Grafik-GUI, USB-WLAN Adapter (Web-Server, Mäh-Web-Cam) und das ganze andere Zeugs mit Linuxtreiber auch alles recht einfach anschließen kann sei mal nur am Rande erwähnt .


Welche Drehzahl hat sich eigentlich als sinnvoll erwiesen (hat das schoneinmal jemand durchgeprüft?)? Irgendwo habe ich etwas von 3000 Touren gelesen, da aber mit einem 30er Kreuz (also ohne besondere Klingen). Die Idee mit den Rasierklingen find' ich richtig gut. Die Abbrechmesser sind mir persöhnlich zu spröde, wenn doch mal ein Steinchen oder Hinderniss liegt. Zudem haben Rasierklingen wohl auch nicht das Problem, für unsere Verhälnisse, stumpf zu werden, da allgemein dass Blech ausreichend dünn ist.


Ansonsten wart' ich jetzt ersteinmal auf die Teile für's Fahrgestell - und halte mit meinem Fortschritt die 2500qm auf halbwegs Niveau .

Grüße,
Richard.