Autonomes Fahrzeug, abgeschlossenes Projekt

Zitat:

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Zitat von vohopri

... und mir aufzeichenen, was ich eigentlich beim Autofahren immer mache ...

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Ich sehe schon, Dir gehts beim Autofahren eher wie mir: Don´t think and drive.

Zitat:

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Zitat von vohopri

... So ausgefeilt und durchdacht ist das Ganze gar nicht ...

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Wo steht das - ich glaube in der Bergpredigt? "Du sollst Deinen Nächsten loben wie (auch) Dich selbst." Das Herunterbrechen der Aufgaben auf fassbare Teilstücke - da waren wir ja schon mal. Nichts desto trotz - vielleicht könntest Du uns bitte mal eine kurze Skizze Deiner Bildverarbeitung machen - welche Software/Entwicklungsumgebung - liegt dahinter, wie ungefähr gelöst, Kamera, . . . . ich brauche das ja nicht in allen Einzelheiten aufzulisten. Vielleicht in einem anderen, kurzen Thread. So nach dem Thema: Hinter- und Abgründe. Danke schon jetzt.

Zitat:

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... ich programmiere unter Delphi ...

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Das hatte ich gelesen, aber, abgesehen davon, dass Delphi für mich orakelhaft klingt (genauer gesagt - ich habe KEINE Ahnung - noch nie etwas dazu gelesen) würde mich ein kurz beschriebener Ablauf interessieren. Aber ich glaube wir haben sowieso mehr von Deinen Ergebnissen.

Auf jeden Fall: viel Erfolg weiterhin und Glückwünsch zu Deinen Teil- und Fortschritten.

vohopri,

entgegen oberallgeiers wohlgemeintem Rat ;-) ich hab' doch nachgedacht und den Griffel geschwungen. Hoffentlich kannst Du mit dem Anhang was anfangen. Das anschliessende Regelkapitel ist in Arbeit.

Ciao,

mare_crisium

Edit: Anhang gelöscht: Ersetzt durch vollständige Version in Posting vom 26.03.2009 ca. 14:50

Hallo Ihr,

*ggggg* - "Wenn Vektoren autofahren könnten..." hiessen die Autos vielleicht "Vectra" - aber auf (m)einem steht "Astra".

@mare_crisium: Ich bin immer total begeistert von Deinen Ausarbeitungen. Leider stehen meine Absichten, die Bahn meiner Vehikel für Ausweichzwecke sorgfältig und vorausschauend zu planen, immer noch auf der Warteliste. Basteln ist einfach momentan schöner für mich, als aufwendige Programme zu entwerfen, zu realisieren und funktionstechnisch einwandfrei fertigzustellen. Leider. Aber die Zeit wird schon noch kommen. Nur mal ganz am Rande und OT: das ist doch wohl nicht der MS-Formeleditor? Was ist es dann???

hi,
@mare_crisium: ich weiß nicht recht, ob dein zielvektor so sinnvoll ist. also nicht von der berechnung her, sondern wie er ausgesucht wird. ich hab das ganze jetzt auch nur überflogen, und nicht genau nachgerechnet. aber ich weiß nicht, ob es sinnvoll ist, einfach dem vektor zum nächsten wegpunkt zu folgen, weil eigentlich will man ja einer bahn folgen, also sollte man eigentlich möglichst zurück auf die bahn. stell dir das mal beim rasenmäher vor, dann wären ja einige flächen ungemäht. fall es darum geht einfach nur schnell auf die bahn zu fahren, dann ist es wenn wir bei der eierbahn bleiben auch nicht unbedingt sinnvoll beim nächsten bahnpunkt auf die bahn zu fahren, sondern ev einmal durch den kreis, und auf der gegenüberligenden seite drauf zufahren. aber deine rechnung sieht scho recht aufwändig aus, und sollte für den anfang eigentlich auch reichen, und es muss nicht zu aufwändig werden.

mfg jeffrey

@jeffrey,

hast schon recht, bisher beschreibe ich nur die einfachste Methode, damit vohopri zügig vorankommt. Die nächste Stufe, Bahnregelung nicht zum Wegepunkt sondern zur Bahn, ist schon in Arbeit. Das "Quer-durch-die-Mitte-Fahren" verhindert die Bahnsteuerung, die dafür sorgt, dass immer feinsäuberlich ein Wegepunkt nach dem anderen angefahren wird. Kommt aber erst im übernächsten Kapitel ;-).

@oberallgeier,

ja, Basteln ist besser :-). Die Texte schreibe ich mit Openoffice 3. Wenn man nicht dauernd nachdenken muss, geht's damit wie's Brezelbacken.

Ciao,

mare_crisium.

So, Jungs,

jetzt ist die Version mit der einfachsten Art ;-) der Bahnverfolgung fertig.

@oberallgeier,

wie hiess der Spruch doch gleich: "Per Astra ad Aspera"?? "Per Astra ad Arborem"?? ;-)

Ciao,

mare_crisium

Edit: Anhang gelöscht, neuere Version V03 in meinem Posting vom 27.03.2009, ca. 22:25.

Zitat:

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Zitat von mare_crisium

... "Per Astra ad Arborem" ...

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Genau - von 100 auf 0 in 1 sec (wenns langsam geht). Und dann sitzt man wie faunus iuvencus in arborem. In diesem Fall hätte (hat) eindeutig die Bahnplanung versagt . . . . . (irgendwie muss ich doch on topic bleiben).

Hallo,

danke für die rege Beteiligung am Thread.

@ mare crisium: Die Darstellung der Lenkung über Vektoren gefällt mir sehr gut. Ich hoffe, ich kann mich da mal rein vertiefen. Zur Zeit erarbeite ich mir da noch viel primitivere und auf tieferem Niveau liegende Grundlagen.

Übrigens: So gute Darstellungen eines Themas von allgemeinem Interesse hätte doch eigentlich die Präsentation in einem eigenen Thread/Tutorial/Artikel verdient.

@ Joe am Berg: Zu deiner Frage nach Software und Bildverarbeitung kann ich gern was schreiben. Die Programmiersprache ist ja - wie schon einmal wo erwähnt - egal. Delphi ist eine graphische Entwicklungsumgebung für Object Pascal.

Graphische Entwicklungsumgebung heisst, ich kann für mein Controll Center, mit dem ich das Fahrzeug steuere und automatisiert steuern lasse, die Bedien- und Anzeigeelemente einfach auf eine Programmoberfläche ziehen. Ob es das mit ähnlichem Komfort auch für ein C Derivat gibt, weiss ich nicht, was ich bisher gesehen habe, war meilenweit davon entfernt. Im Vergleich zu C ist Object Pascal viel restriktiver. Ich muss mehr Dinge explizit angeben, damit der Compiler etwas zulässt. Das heisst bei Miniprogrammen hat man geringfügig mehr Arbeit, bei ausgewachsenen Programmen hat man viel viel weniger Arbeit. Fehler werden schon beim Compilieren zurückgewiesen, die sonst erst mühsam zur Laufzeit aufgespürt werden müssten. Das wichtigste aber ist ein Vollständiger Zugriff auf das Windows API. Das Windows API stellt Funktionen und Messages ans System zur Verfügung, die den Vollen Zugriff auf die Maschine erlauben.
So habe ich Funktionen, um auf den USB Joystick zu zu greifen, wenn ich damit Handsteuerung betreibe. Die Steuerbefehle aus der Handsteuerung oder aus den Automatikfunktionen werden über die Soundkarte aus gegeben. Also wird ein Zugriff auf die Soundkarte benötigt. Auch das stellt das Windows API zur Verfügung.
Und auch auf die Kamera kann ich mit dem Windows API zugreifen. Da gibts verschiedene Funktionen, um die Kamera zu erkennen und einzustellen. Und es gibt einen Weg, eine eigene Routine zu schreiben, die bei jedem neuen Frame der Kamera aufgerufen wird. Und dort ist dann auch dieser Frame als Bitmap verfügbar.
Dieser Frame wird abgespeichert und von anderen Programmteilen analysiert. Wie die LED gefunden werden, hab ich schon ein wenig beschrieben. Dort ist noch Optimierungsspielraum drinnen, aber es reicht einmal, um an der autonomen Steuerung zu arbeiten. Das Kamerabild ist eine Schrägansicht und die rechne ich in einen Grundriss um. Dort geschieht dann die autonome Navigation. Im Controllcenter habe ich ein Live Kamerabild. Bestimmte Berechnungen werden dort über das Kamerabild drübergezeichnet, um die Bildverarbeitung mit einem Blick kontrollieren zu können. Neben dem Kamerabild befindet sich die Kartendarstellung, die ebenfalls in Echtzeit aktualisiert wird.

Das Bedienerinterface sieht zur Zeit so aus:

http://www.jbergsmann.at/Bedienerinterface.gif

wobei der Inhalt vom Kamerafenster jetzt nur durch die Bildkompression fürs Forum verloren gegangen ist. Bei aufgedrehtem Helligkeitsregler sieht das so aus.

Bild hier  

Das Bedienerinterface ist so ein ziemlicher Wildwuchs, einfach weil für jeden Test schnell irgendein zusätzliches Element eingefügt wird. Erst nach Abschluss der Entwicklung und der Tests wird aufgeräumt.

Bei mehr Informationsbedarf bitte ganz konkret fragen.

grüsse,
Hannes

Hallohhhhh Hannes,

danke für diese ausführliche Beschreibung! Jetzt habe ich eine deutlich bessere Vorstellung über die Arbeit im Hintergrund. Das wäre ja wohl auch sicher "die" Möglichkeit, mit einem onboard-Computer (netbook oder so) das Fahrzeug völlig autonom, also ohne Fernsteuerung zu betreiben. Irgendwie liegt mir auf meiner Wunschliste, aber nicht weit oben, immer noch so ein Carolo-Cupper am Herzen. Dabei fürchte ich aber, dass Dein Budget mit dem der Carolo-Cupper irgendwann mithalten kann.

Hi Joe,

onboard wär schon auch ein lustiges Konzept. Und so lange wir brav mit Spielzeugfahrzeugen auf der Spielwiese bleiben und nichts grosses für den Strassenverkehr planen und bauen, ist das ein preiswertes Vergnügen. Aber so ein richtiges Auto für den Strassenverkehr, das wäre mir finanziell zu anspruchsvoll.

Da fällt mir ein, in meiner Schublade liegt noch wo ein Atari Portfolio, das war ein geniales Gerät. So mini, aber man konnte auf dem PC Konsolenanwendungen schreiben, compilieren, über eine serielle draufspielen und ausführen. http://de.wikipedia.org/wiki/Atari_Portfolio
Schade, dass es das nicht mehr gibt. Jo mei, da könnt man schon ins Phantasieren kommen, aber die heutigen Netbooks sind natürlich besser geeignet.

Mit einem Onboard PC könnte man den wesentlichen Vorteil, den mein jetziges Konzept hat, mit nehmen: Kurze Veränderungszyklen an der Software. One Umweg Source editieren, compilieren, debuggen, fahren - sogar bei fahren debuggen.

Hi all,

die ebene Trigonometrie des Fahrens und Lenkens hab ich mir jetzt angeschaut. Ich mach das ohne Vektorformalismus, weils mir skalarerweise geläufiger ist und ich so direkt zu den Formeln für das Berechnen von Koordinaten und Winkeln komme.

Jetzt hab ich mal in einem bestimmten Abstand vor dem Fahrzeug die Sollspur gesucht und den gefundenen Punkt angesteuert. Ausgedacht, getippt, getestet, gescheitert.

..........Bild hier  

Wenns gescheitert ist, ist man meist auch gescheiter und kann korrigieren. War ein Softwarefehler.

..........Bild hier  

Und dann waren die Batterien von der Fernsteuerung aus. Soweit sogut also.

Man sieht, dass das Fahrzeug ruhiger fährt. Es wurden auch 2 verschiedene Vorausschauradien getestet. Die 2. Fahrt ist enger an die Sollkurve gebunden.

Langsam offenbaren sich die Design- bzw Improvisationsfehler. Der maximale Lenkeinschlag ist zu gering. Der Servohebel gehört verlängert. Und der Radstand gehört verkürzt. Früher oder später muss ich das Ding zerreissen und abändern. Wird mich einig Überwindung kosten, denn ich spiel so gern damit.

grüsse,
Hannes