3D Map erstellen

[i_make_it]

Was meinst Du mit "weniger" Sensorik?
Das ist ja ein einziger Sensor. Mit null Sensoren geht es nicht.
Oder meinst Du preislich günstiger, da der ja um die 115US$ kostet?
Natürlich kann ein Roboter mit Radencodern und Bumpern das ebenfalls. (Wenn kein Schlupf auftritt)
Allerdings dauert das dann entsprechend lange.

Es Kommt halt drauf an was an Präzision und an Geschwindigkeit gefordert ist.
Das nächst teurere wäre dann ein RADAR wie das "MIT IAP 2011 Laptop Based Radar" das dann auch mehr als 40 Meter Reichweite hat.
Da kosten die Teile aber auch einiges mehr.

http://ocw.mit.edu/resources/res-ll-...11_proj_in.pdf

Auf Seite 16 liegen die bei 360US$.
Und die Auswertung ist "etwas" anspruchsvoller.

[Holomino]

Was meinst Du mit "weniger" Sensorik?
Das ist ja ein einziger Sensor. Mit null Sensoren geht es nicht.
Oder meinst Du preislich günstiger, da der ja um die 115US$ kostet?

Hmmm,

mit der Sensorik und der korrekten Odometrie ist's so 'ne Sache. Meine bisherigen Erfahrungen mit dem SLAM-Gedöns: Es verbessert die Lokalisierung und damit die Maperstellung, es heilt sie allerdings nicht. Auch bei mir zerfasert die Map schlagartig, wenn eine Bewegung des Roboters außerhalb der vorgegebenen Toleranzen landet und irgendwo ist Schluss, wenn der Sensor mal spinnt. Ganz ohne Annahmen geht's nun mal nicht.

Daher die Frage: wo ist nach unten hin Schluss? Wo geht's auch mit vieeeel Rechenaufwand nicht weiter?

Kannst Du z.B. mit Deinem preislich durchaus attraktiven Sensorsetup die Aufgabenstellung des TE bewältigen? Ich definier das mal als Otto-Normal-Wohnung 100...150qm u.a. mit großem Wohnzimmer, ggf. einem Kreisdurchbruch (ClosedLoop) und ja, es liegt natürlich Teppich und auch der tödliche Langhaar-Flokati darf den Boden irgendwo mal zieren. Die Aufgabe wäre dann: Reinfahren, rauskommen, Map haben!

Ganz ehrlich? Ich kann's nicht! So schön das Bild oben aussieht, in der Simulation zickt mein Slam immer noch beim ClosedLoop-Problem, meine Nahfeldsensorik ist immer noch Bockmist, der Pathfinder bricht teilweise an Engpässen ab und nach zwei Jahren Kellerbastelei bin ich noch nicht mal auf dem Niveau der Funktion eines Miele-Robotersaugers, hab aber den Preis desselbigen im Budget (inbegriffen aller Fehlschläge) um ein mehrfaches überschritten.

Was soll's

Der Weg ist das Ziel.

[i_make_it]

Ich selbst bin in der Praxis noch nicht so weit. Auch wenn ich jetzt in einer Wohnung lebe wo ich mal loslegen könnte.
Bei einem Durchgang mit begrenzter Sicht zum messen, halte ich es wie Vermessungsingenieure. Genau im Durchgang zwei Messpunkte mit denen man sich möglichst gut an den schon vermessenen Landmarken ausrichten kann und neue Landmarken in Relation dazu einmessen kann.
Da man dabei dann Anhält ist das eigentlich kein SLAM, da man ja nicht simultan kartiert und sich lokalisiert, sondern sich erst lokalisiert und dann kartiert.

[Anonym]

So einmal zusammengefasst, ich nehmen zwei Us-Module, diese setze ich auf zwei 180 Grad Servos welche beide jeweils nach rechts und nach links gerichtet sind. Dann installiere ich noch einen ,,Optischen-Fluss-Sensor", damit ich weis wo im Raum ich bin. Der Roboter wird dann so programmiert das er selber sieht wo er noch nicht wahr und wo er hin muss. Später lege ich den gefahrenen Weg und die Karte aus Ultraschallmesspunkten übereinander und habe eine ungefähre Karte von meinem Objekt. Sollte das funktionieren kann man anhand der Karte später den Roboter verhältnismäßig genau steuern.

ToastCrafterHD

[i_make_it]

Nicht ganz.

Beim Gradeausfahren schauen beide US-Sensoren zur Kollisionsvermeidung nach vorne oder je 10°-20° nach außen damit sie sich nicht gegenseitig stören.
Beim Kartieren wird dann z.B. der rechte um 180° nach hinten gedreht und dann fahren beide parallel in 10° Schritten gegen den Uhrzeigersinn die 180° ab.
So dauert das Kartieren nur halb so lange und beide Sensoren schauen nicht gleichzeitig in die selbe Richtung, was Störungen vermeidet.

Ein optical flow Sensor verrät dir nicht wo Du bist sondern wie Du dich bewegst. Das Bild enthällt nur Bewegungsvektoren.
Du kannst also feststellen wie schnell du bist und ob alle Vektoren gleich schnell sind (Gradeausfahrt) oder eine Seite langsamer ist (Kurvenfahrt/Drehung).
Oder ob es Vektoren gibt die nicht zur Eigenbewegung passen (bewegtes Fremdobjekt).

Erst beides zusammen sagt Dir wo du (relativ zu den kartierten Landmarken) bist.

[Anonym]

Würden die Us-Sensoren es auch bei der Fahrt schaffen die Map aufzuzeichnen wenn ich für die Kollisionsvermeidung 4 weitere Us bzw. Infrarot Sensoren an allen vier Seiten anbringen würde, oder sind die Ultraschallsensoren zu langsam mit 50 Messungen die Sekunde? Oder könnte man wenn man 4 Sensoren nur für die Kollisionsvermeidung hat auch die zwei Us-Sensoren oben auf einen Servo setzten (Anhang) ?

[inka]

ich glaube die US-sensoren sind schon schnell genug, sie haben aber einen relativ großen abstrahlwinkel, es könnte evtl. echos geben, die die Sensoren untereinander stören. Stört Dich der fehler durch die fahrt nicht?

[Anonym]

Es soll wirklich nur ein ungefährer Grundriss des Raumes sein also nicht das ich exakt sehen kann das die eine Kante 210cm oder 211,5 cm lang ist.

[i_make_it]

Die fertigen US-Module wie der hc-sr04 arbeiten beim selben Modell verständlicherweise mit der selben Frequenz und selben Modulierung.
Folglich gibt es da kein, viele Sensoren helfen viel.
Stell dir vor du nimmst eine Aufname bei der Du Hallo" rufst und hast 10 Player mit denen Du die Aufnahme fast zeitgleich abspielst und auf das Echo lauscht.
Du wirst mit ziemlicher Sicherheit nicht in der Lage sein festzustellen welches Echo von welchem Player stammt.
Das selbe Problem werden die US-Module bekommen.
Wenn man mehrere Sender paralle ansteuert und somit ein Signal zeitgleich, rundum ausstrahlt und dann noch mehrere Empfänger rundum anordnet, die durch Maskierung eine Richtcharakteristik haben, kann man das hinbekommen.
Um mehrfach Echos auseinander halten zu können, braucht man US-Kapseln, die durchstimmbar sind (die normalen haben eine feste Resonanzfrequenz).
Damit kann man dann ein FMCW (frequency modulated continuous wafe) System aufbauen.

Zu dem Bild mit einem Servo und 2 Sensoren.
Das geht, aber ich will halt bewusst auch mit beiden Sensoren gleichzeitig nach vorne oder hinten schauen können.
Damit kann ich bei der Kollisionsvermeidung unterscheiden ob ein Hinderniss links oder rechts ist. und so direkt entscheiden ob ich nach links oder rechts ausweiche.

[Anonym]

Ok, ich bau mal die Sachen in den nächsten Tagen an meinen Roboter und gucke mal was herauskommt.

ToastCrafterHD