Indoor Navigation- wie macht Ihr das?

[Robotniks]

Hallo zusammen,

jetzt mische ich mich auch wieder ein
Also die IR-Baken Lösung ist relativ praktikabel und funktioniert auch recht schön... man sollte sich aber im Klaren sein, dass dazu der Roboter erst mehrer zufällige Positionen anfahren muss bis er die Bake sieht.
Die Roomba Staubsauger machen das recht effektiv und sicher. Ich habe dieses System nachprogrammiert und als Baken die günstigen Saugroboter Baken von Pearls Versand verwendet (nur die Mechanik und Optik).
Bei heutigen Robotern ist es auch kein Problem einen PC, Netbook oder ein Notebook zu verwenden, da man mit einen Rechner sehr viele Probleme (z.B. Sprach Ein-/ Ausgabe, Computer Vision, WLAN usw.) wesentlich kostengünstiger und Flexibler lösen kann. Meine Versuche in den letzten Jahren haben jedoch gezeigt, dass Rad-Odometrie und die Baken-Navigation nicht unbedingt das gelbe vom Ei sind. Deshalb habe ich diese Variante bereits über Board geworfen. SLAM an sich funktioniert sehr gut, vorausgesetzt gute Sensoren bzw. einen Laserscanner siehe (ROS), mittels Sensorfusion kommt man hier auf sehr gute Werte. Auch das North-Star System oder Stargazer funktionieren sehr gut, aber unbezahlbar (Außer im Rovio) Momentan stütze ich mich auf Visuelle Landmarken (Glyphen) und Optical Flow (Optische Odometrie) nach Dr. Messner. Das ganze wird jetzt noch mit einer Szenenerkennung über SURF verstrickt. Das Modul programmiere ich gerade für eine Robotersoftware von der ich hoffe, dass Ihr noch mehr davon hört Ziel ist es mit einen Netbook (min. Atom CPU erste Generation) und einer Webcam und ein paar weniger Referenzmarken eine brauchbare Indoor-Navigation zu realisieren. Mit der Software selber kann so ziemlich jedes Hobby-Robotic Projekt in wenigen Stunden quasi Intelligent gemacht werden *lach*. Ich verwundert es nur, dass es in Richtung kostengünstige Navigation nichts auf den Markt gibt was universell eingesetzt werden kann.

Die Software selber geht mehr in die Richtung:

http://www.youtube.com/watch?v=iZ6936-ppCA

Aber nicht so kompliziert wie ROS, sonder man kann das ganze aus einzelnen Graphischen Modulen zusammenbauen und die Automatisierung mittels der Scriptsprache realisieren.

PS: Suche noch jemanden der in Sachen Website, Shopsystem auf aktuellen Stand ist und mir später hier ein wenig Arbeit abnehmen kann.
-> Auch werden später noch Tester gesucht...

Okay jetzt bin ich etwas abgeschweift und dazu auch demnächst mehr in einen anderen Thread...


Grüße Ulli

[vinni.k]

Hallo Leute,
ich greife das Thema wieder auf, denn ich baue gerade einen Saugroboter und Suche noch nach Navigationsmöglichkeiten.
Der Roboter soll sich strukturiert durch Räume arbeiten und auch ungeplante Hindernisse umfahren.
Als Chip bekommt er einen Arduino Mega 2560 (das Board hab ich schon).
Ich habe mir schon 5 Abstandssensoren besorgt (hc_sr04), vier für vorne, hinten, rechts und links und einen für unten (Stufenerkennung).
Nun meine Fragen:
1. Wie baut man sich so einen "Bake", bzw. was ist das genau?
2. Ist eine genaue Lokalisierung mit mehreren von denen möglich (kann man den Abstand von Roboter zu Bake messen) ?
3. Wie kann man so eine Raumkarte (Grundriss) digital mit einem Mikrocontroller erstellen (bzw. am PC und sie dann einbinden) ?
4. Habe ein Video gesehen http://www.youtube.com/watch?v=IMI63k5W3sU wo jemand einen Lasersensor selber gebaut hat. Kann man sowas besser und ohne Legotechnikteile realisieren?
5. Wie siehts aus Ulli, gibt es Fortschritte bei dem Projekt und ist so was z.B. mit einem Raspberry Pi realisierbar?

Allgemein hatte ich daran gedacht, in mein Projekt einen Raspberry einzubauen, denn der Arduino hat ja schon eine etwas begrenzte Rechenleistung!


Ich hoffe, dass wenigstens ein paar meiner Fragen zu beantworten sind


Viele Grüße,
Vinni

[robin]

1. Eine Bake ist in der Robotik in der Regel ein Turm mit mehreren IR_LEDs, die ihr Licht in alle Richtungen abgeben. Das IR Licht wird für jede Barke moduliert (unterschiedliche Frequenzen, eine bitfolge, ...) um jede eindeutig identifizieren zu können.
2. Man kann die Winkel zwischen den einzelnen Baken messen. Kennt man die genaue Position der Baken im Raum lässt sich der Winkel mittels einfacher Trigonometrie berechnen. Man braucht Sichtkontakt mit mind. 2 Baken für eine Positionsbestimmung, besser wären 3. Der Roboter müsste dann aber auch in der Lage sein den Winkel sehr genau zu messen. zB. mit einem IR-Phototransistor/Empfänger der mit einem Schrittmotor um 360° gedreht werden kann.
3. Ich würde das wohl als Array soeichern, 0= frei und 1= Hindernis, hab sowas aber noch nicht gemacht.
4. Das ist nur ein Laserpointer und ein Phototransistor oder Photodiode. Das ganze geht aber nur bei Reflektierenden Oberflächen. Die Berechnung ist dann wie oben mit den Baken auch über einen Winkel gemacht. Finde die Lösung aber ungünstig, da die Baken hier nicht identifiziert werden können. Man weiß nur, dass da etwas reflektiert wird.
5. Bin nicht ulli

Hoffe das hilft dir.

[i_make_it]

1234567890

[WL]

Ich hatte das hier
https://www.roboternetz.de/community...sitionsscanner
beschrieben.

[oberallgeier]

Für eine eindeutige Positionsbestimmung mit Barken müssen immer 3 Baken zu sehen sein ...

Stimmt - fast. Es müssen drei Baken sein, die auf zwei sich kreuzenden Geraden liegen (also nicht auf einer einzigen Sichtlinie). Die genaue (geographische) Lage der Baken muss bekannt sein, d.h. ihr Abstand voneinander und die Winkel zwischen mindestens zwei Verbindungslinien. Die Situation hatte ich mal hier (klick) vorgestellt. Lösungsweg und wiederholte Fragen und Antworten sind im nachfolgenden Thread.

... Entlang der Linien die jeweils durch 2 Baken gehen, sind sogar 4 Baken notwendig ...

Hmmmm, meinste? Das sehe ich nicht so - denn die Angaben reichen. Immer.

[Croal]

Über Indoor navigation habe ich auch gedanken gemacht und ich denke mit eine Kamera wäre das ganze einfacher wobei einfache symbole ausgewertet werden müssten die dann informationen geben wohin. Meinetwegen ein pluss zeichen würde bedeuten 90 grad rechts , 1 meter geradeaus. So nach dem motto es ist egal wo ich bin hauptsache ich weiss wohin. Zumindest für eine grobe navigation würde das reichen. Ist nur eine nicht ausgereifte Gedanke. Wenn man eine gute Kamera besorgt wie die cmucam4 oder den pixi , http://www.kickstarter.com/projects/...-vision-sensor wäre sehr viel möglich. Man könnte die Räume anhand von Farben oder bestimmten Bildern die man platziert zuordnen, und ein bild oder Symbol würde die Richtung vorgeben.

[i_make_it]

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[Croal]

Ich denke nach deinem Plan dürften die Baken auch in eine Reihe liegen wenn sie eideutlich zu identifizieren sind und der Abstand zum einzelnen Baken ermittelbar ist. Es wäre theoritisch auch möglich nach dem Spielprinzip kalt, wärmer,wärmer, heiss vorzugehen. Navigation allgemein funktioniert nach dem prinzip wo ist Norden eine Karte und wohin. Daran habe ich auch gedacht ob mit hilfe eines Kompass sowas machbar ist aber so vie ich einige Erfahrungen durchgelesen habe sind die störanfällig gegen elektromagnetischen Smog. Ich weiss nicht ob ihr bei youtube die Videos von den Micromouse wettbewerben gesehen habt, aber die dinger sind echt beeindruckend und ich habe nicht mal die leiseste Ahnung wie die navigieren. Die fahren erstmal den Labyrinth ab, wissen stehts wo sie sind , merken den Weg und beim zweiten Lauf fahren die driekt den kürzesten Weg zum ziel. Vielleicht hat jemand infos wie die navigieren . Ich kann mir nicht vorstellen das alles nur über die Odometrie funktioniert.

http://www.youtube.com/watch?v=A4hzCcFikm0

hier ein link wenn ihr das noch nicht kennt. Mehr infos zu den Micromouse wüde ich gerne erfahren wenn jemand was über die dinge weiss.

[oberallgeier]

Sorry für die späte Antwort ...

Kein Problem.

... Ich meine das so wie im folgenden Bild ...

Deinen Widerspruch hatte ich schon verstanden. Es tut mir leid, dass Du den Rückwärtsschnitt nicht glaubst und möglicherweise auch den vollständigen Lösungsansatz nicht kennst. Da kann ich nix machen. In meinem Link weiter oben hatte ich den Lösungsweg beschrieben und auch einen Lösungsansatz einigermassen ausführlich aufgelistet. Deshalb erspare ich mir dessen Wiederholung. Da Deine Aufgabenstellung die wichtig(st)e Voraussetzung befolgt - 3 (DREI) Baken auf sich kreuzenden Geraden - ist sie eindeutig recht schnell lösbar.

Es gibt nur eine, na ja noch ne dazu triviale, Konstellation, die keine Lösung durch den Rückwärtsschnitt erlaubt: wenn die drei Baken und die unbekannte Position auf einem Kreis liegen ... und wegen der stets vorhandenen Mess- und Rechenungenauigkeiten in dessen Nähe. Die triviale Lösung dazu ist der Kreis mit der Krümmung Null *ggg*.

Sorry, ist so, ob mans glaubt oder nicht.

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... eventuell versuch ich es mal mit nem Raspberry-Pi, ... hatte noch keins in der Hand

... Mit dem Raspberry-Pi Board mit ... und ... sollte ein Bot ... Position ... erkennen

Hmmm, das ist jetzt nur ne Vermutung ! ? Ob das hilft ?