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Thema: 360° Sensor Netz

Hybrid-Darstellung

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  1. #1
    Neuer Benutzer Öfters hier Avatar von nick-d-n
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    Hallo Oberallgeier,

    Ja I²C als Bus zwischen den µC schwebt mir auch vor.

    Na ja Roboter Kampf klingt so dramatisch, das soll es auch nicht werden.
    Aber wenn ich einen Roboter so weit hab, dass er alleine sich im Raum gut und sicher bewegt.
    Dann war mein Gedanke halt dass zwei Roboter mit IR Licht Fange oder Versteck spielen.

    Auf Bewegliche Hinderniss zu reagieren,
    ihnen auszuweichen oder zu flogen halte ich für so anspruchsvoll,
    dass ich mich damit die nächsten 10 Jahre sicher austoben kann.

    @ Alle
    Mein Favorit wäre jetzt ja der 360° Laserscanner und für den Nahbereich (Boden) dann die Ultraschall Sensoren.
    Je nachdem wie groß der Kegel ist müssten es vielleicht sogar 2 Sensoren je Rad sein.
    IR geht ja wahrscheinlich nicht als Überwachung, da ich ja Löcher und Hindernisse erkennen möchte und das Unabhängig vom Untergrund.

    Was ich aber zur Zeit überhaupt nicht einschätzen kann ist der Aufwand für den Laserscanner, ich hab schon etwas im Forum gesucht.
    Aber viellleicht könnt ihr mir wenigstens das Prinzip der Auswertung etwas nähr birngen.

    Der Scanner misst die Entfernung zum nächstem Hinderniss. Dann dreht er sich weiter und misst wieder.
    Und als Daten Output bekommt man den Winkel und die Entfernung?
    Wie wird daraus eine Karte?

    Bei Binärmeldungen hätte ich gedacht dass man in einem Mehrdimensioales Arrays alle Hindernisse als Bit abspreichern kann.
    Aber bei einer rotierenden Messung wäre es für mich zur Zeit noch nicht verständliche wie man die Daten verarbeiten kann.
    Vielleicht könnt hier mir das etwas erklären.

    gruß Dirk

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied Avatar von Defiant
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    Vom Laserscanner bekommst du ein Array der Entfernungen, also Beispiel bei einer Auflösung von 1° bekommst du ein Array mit 360 Float-Werten. Diese Datenmenge mit einem AVR zu verarbeiten wird schon schwierig genug, für die Erstellung von Karten wird üblicherweise ein simultaneous localization and mapping (SLAM)-Algorithmus verwendet, auf einem AVR halte ich das nicht durchführbar.

  3. #3
    HaWe
    Gast
    ich würde auch allen, die mit mobilen Robots und room mapping per LIDAR etc anfangen, empfehlen, mindestens einen SAM3X8E (Arduino Due), SAMD51 (Adafruit Grand Central) oder ESP32 zu verwenden. Oder einen Rasperry Pi 2B, 3B oder 3B+.

  4. #4
    Neuer Benutzer Öfters hier Avatar von nick-d-n
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    Danke für Eure Tipps,

    Ich glaub ich weiß jetzt, wie ich das Thema angehe.

    Ich werd wirklich erstmal 4 Ultraschall Messungen für den Nahbereich nehmen.
    Und wenn der Roboter dann sicher vor Treppenstufen Hindernissen anhält und umdreht.
    Also dann werd ich eine Laserscanner mit einem eigenen µC Nachrüsten.

    Ich werd aber kein SLAM Verwenden (also keine Karte erstellen)
    sondern nur die Messdaten nutzen um vorrauschauender zu fahren und um die Sensorlücken (in der Horizontalen) zu schließen.
    Von dem Array muss ich ja auch nicht alle Daten lesen.
    Die 90° die in Fahrtrichtung Messen würden ja reichen.
    Nach dem kleinsten Wert suchen und ggf. dann einen Ausweichkurs setzen.

    Aber jetzt erstmal den Nahbereich absichern und alles zum laufen bringen.

    gruß Dirk

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von oberallgeier
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    .. Ich glaub ich weiß jetzt, wie ich das Thema angehe .. erstmal 4 Ultraschall Messungen für den Nahbereich .. und alles zum laufen bringen ..
    Aus eigener Erfahrung rate ich Dir mal: nimm zwei, leicht gegeneinander verdrehbar. Dann z.B. anfangen mit einem Verdrehwinkel von - sagen wir mal ca. 30° - so ist mit den zweien ein Bereich von 75 bis fast 90° (je nach Messabstand) abzudecken. UND - die Sensoren müssen alternierend messen - erst Nr. 1, wenn das Messergebnis da ist dann 2, dann, wenn vorhanden . . . der Rest, nacheinander, dann Nr. 1 usf. Anders ist vagabundierenden Echos kaum beizukommen. Ergebnisse evtl. auf ein LCDisplay oder PC-Terminalprogramm (per UART).

    Dann das spassige an der Vorarbeit: Messtests. Du misst z.B. knapp über dem Fußboden auf verschiedene Hindernisse: Tisch- und/oder Stuhlbeine, Blumen (mit Topf und z.B. überhängendem Grün), Bücherregale - unten in Bodennähe. Dann mal vielleicht 10/15 cm höher und spasseshalber auch mal so auf "halber" Höhe - vielleicht ein Meter. Mal ein Hängeschrank - usf. Mal ein paar verwandte Tests in einer Reihe mit jeweils leichtem Schwenk, z.B. von Hand - etwa je 5°-Schritte gegen ein einzelnes Hindernis. Und mach Dir Gedanken über die Ergebnisse.

    Nicht uninteressant ist auch mal ein Test senkrecht nach unten auf Teppichboden ergänzt durch ein paar mit zunehmendem Schief-Winkel - also erst senkrecht nach unten, dann 10° vom Lot geneigt, 20°, 30° usf bis an die 60° oder so. Und zum Abrunden dazu, wenn vorhanden, Test auf Parkett, evtl. Kacheln, Vinyl usf.

    Steht wirklich dafür.

    Anmerkung: sorry - diesen, vorhergehenden Beitrag irrtümlich gelöscht
    Ciao sagt der JoeamBerg

  6. #6
    Neuer Benutzer Öfters hier Avatar von nick-d-n
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    Hallo Gemeinde, ich hab schon lang nix mehr von meinem Projekt geschrieben.

    Eigentlich wollte ich auch schon viel weiter sein.
    Aber es kommt ja immer anders.

    Aber zumindest hab ich die Sensoren erstmal verbaut.
    6x Ultraschall Sensoren und
    4x IR Sensoren (vorn + hinten)

    Vielleicht werde ich die Ultraschallsensoren noch etwas steiler aufstellen,
    um besser eine Wand zu erkennen.

    Jetzt muss ich mir nur noch die Zeitnehmen und alles Verdrahten damit ich dann mal anfangen kann.

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  7. #7
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Das Projekt gefällt mir, ist aber ein irrer Hardware-Aufwand. Da würde ich eine TOF-Kamera oder ein LIDAR bevorzugen.

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Hallo!

    Ein Gedanke am Rande:

    Was können heute Kameras in Sachen Objekterkennung (runde, eckige, evtl. Türrahmen, Pfosten, Farben).
    Vielleicht ist es nicht schlecht, auch mal in diese Richtung zu experimentieren, um zu sehen, was sich damit an Erkennung
    abdecken ließe. Ergänzen kann man dies mit den üblichen Methoden zur Entfernungsmessung.

    MfG

  9. #9
    Und als Daten Output bekommt man den Winkel und die Entfernung?
    skysmotor.co.uk verkauft online folgende Produkte: Spindelmotor-Umrichter, CNC-Spindelmotor, Servomotoren, Planetengetriebe und kann bei Bedarf online erworben werden.

  10. #10
    Klingt nach einem soliden Plan! Für die vielen Ultraschallsensoren wäre ein I2C-Multiplexer (z.B. TCA9548A) ideal, um die Analogwerte effizient auszulesen – und denk dran, bei 360°-Erkennung die Totzonen zwischen den Sensoren zu minimieren.
    Die website stepperonline.co.uk verkauft hochtorquige Schrittmotoren, AC-Servomotoren, BLDC-Motoren und Getriebe online.

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