Strategien zur Abbildung eines Flächenumfangs mit einem mobilen Roboter

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Ich möchte einen Bot bauen, der in einem Gebiet den Umfang des Gebiets finden und die vorhandenen Hindernisse abbilden kann. Später sollte es in der Lage sein, bei Bedarf zu verschiedenen Teilen des Gebiets zu navigieren (z. B. zur NW-Ecke zu navigieren oder das gesamte Gebiet kontinuierlich zu überwachen oder zu einem bestimmten Punkt im Gebiet zurückzukehren). Welche Hardware / Software wäre dafür erforderlich? Ich habe überlegt, IR zu verwenden, um Hindernisse und Wände zu erkennen, aber es scheint, dass die Auflösung für diese Zwecke etwas niedrig ist (könnte IR erkennen, dass ein Bereich gerade groß genug ist, damit der Bot hineinpasst?). Welche früheren Arbeiten sind zu diesen Themen verfügbar, welche Sensoren könnte ich in Betracht ziehen, um loszulegen?

arduino robotics linux software mobile James Cadd
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Antworten:

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Um dies erfolgreich zu erreichen, möchten Sie wahrscheinlich Folgendes:

  • Lokalisierungssensoren - Wenn Sie sich auf einer glatten Oberfläche befinden, sollte die Radzählermessung ausreichen. Je rauer der Bereich ist, in dem Sie arbeiten, desto mehr Sensoren würden Sie benötigen. Andere gängige Sensoren zur Lokalisierung: Digitaler Kompass, IMU, GPS, Vision Tracking (Referenzerkennung), Stargazer (Innen). Sie können auch LIDAR-Sensordaten verwenden, um die Lokalisierung durchzuführen.

  • Hinderniserkennung - Wie Kortuk sagt, wahrscheinlich ein LIDAR. Möglicherweise ein Kinect, da das die neue Schärfe ist. Ein anständiger LIDAR wird wahrscheinlich um die 1000 USD für einen Hokuyo starten und von dort aus steigen. Sie können diese Daten dann in eine Karte einfügen.

Aus Sicht der Software gibt es mehrere Optionen, aber die, mit der ich viel Glück hatte, ist ROS. Es verfügt über viele Softwarefunktionen wie Lokalisierung, Zuordnung und LIDAR-Treiber.

Was den eigentlichen Weg angeht, würde es funktionieren, nur von einem zentralen Punkt aus zu spiralisieren, unter Berücksichtigung von Hindernissen und so weiter.

mjcarroll
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gut geschrieben und gründlich!
Kortuk
Bei Interesse kann ich Ihnen weitere Informationen, Codes und Sensorempfehlungen geben. Das Budget ist ein großes Problem in der mobilen Robotik. Ich mache seit 10 Jahren Hobby-Robotik. Wenn Sie also zusätzliche Erläuterungen benötigen, zögern Sie nicht zu fragen.
mjcarroll
Danke, das ist großartiges Zeug! Ich arbeite an einem Budget - LIDAR sieht genau so aus, wie ich es brauche, aber 1000 Dollar sind etwas zu teuer. Gibt es günstigere LIDAR-Optionen? Ich arbeite mit einem Netduino und hatte gehofft, Arduino-kompatible Schilde zur Wiederverwendung zu finden. Ich würde gerne 150 US-Dollar für einen Kinect ausgeben, um ihn auseinander zu reißen, aber ich denke, er benötigt mehr Rechenleistung als der Netduino, um die Daten zu analysieren. Was ich tun möchte, ist sehr Roomba-artig, vielleicht sollte ich mir diese Plattform ansehen.
James Cadd
Ich dachte, dass das Team an meiner Schule ein kleines für <100 hatte. Ich kann es überprüfen.
Kortuk
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James, wenn Sie etwas von der Größe des Arudino verwenden, wird die Rechenleistung zu einer Einschränkung. Ich weiß nicht, ob Sie mit der Arduino-Plattform eine ganze Karte erstellen können. Wenn Sie dies für eine Wiederverwendung in Betracht ziehen, kann es sich lohnen, auf ein Netbook umzusteigen. Die High-End-Sensoren sind normalerweise USB. Wir hatten einen Roomba, ein Netbook und einen LIDAR, die mit ROS zusammenarbeiteten, um SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) und Navigation durchzuführen.
mjcarroll
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Ausgenommen Computer Vision mit einer Kamera, bei der NI Hardware zur Verfügung hat, gegen eine Gebühr. Ich würde vorschlagen, dass Sie sich mit einem LIDAR befassen . Diese sind meiner Erinnerung nach nicht übermäßig teuer.

Einer der Roboter, die ein Team im letzten Semester an meiner Schule für einen autonomen Roboterwettbewerb eingesetzt hat, verwendete einen LIDAR, der auf einem Servo montiert war und sich ständig drehte, um die Hindernisse zu verfolgen.

Kortuk
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Obligatorische aktuelle Referenz hackaday.com/2010/11/17/…
Toby Jaffey
Ich denke, LIDAR in Robotik / Metrologie ist gleichbedeutend mit SICK
Nick T
Es scheint, dass der, den sie gekauft haben, billig war, ich erinnere mich, dass er ungefähr 40 $ betrug. Sie mussten es drehen, da es einen sehr kleinen Winkel hatte.
Kortuk
Kortuk - Ein 40-Dollar-LIDAR wäre fantastisch, ein kleines Sichtfeld ist kein Problem. Könnten Sie mich wissen lassen, wenn Sie herausfinden, welches Produkt Ihr Schulteam verwendet hat? Alles wäre besser als IR.
James Cadd
@ JamesCadd, es scheint der Grund, warum sie es so billig bekommen haben, dass sie es durch einen anderen Sensor ersetzt haben. Sie verwendeten stattdessen einen Ping-Sensor. Es hat einen engen Akzeptanzwinkel und sie konnten es drehen, um ein Bild des Feldes zu erhalten. parallax.com/tabid/768/ProductID/92/Default.aspx
Kortuk
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Verwenden Sie SLAM und den Code von hier als Start. Verwenden Sie eine Kamera und einen Hochleistungs-DSP wie die Blackfin. oder widmen Sie einen PC (abhängig von Ihrer Größe, Kosten, Fähigkeit)

http://www.robots.ox.ac.uk/~gk/PTAM/ http://www.robots.ox.ac.uk/~bob/research/research_ptamm.html

Neon22
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