Rasenmähen per GPS

Hallo Bernhard 667,
Danke für deinen Beitrag, Danke auch an 100Oktan.
Ja Bernhard, das klingt doch schon mal sehr gut. Ich dachte mir nur, wenn der Mäher das US-Signal aussendet, muß man ihm die Steuerbefehle erst wieder zuschicken; eine zusätzliche Möglichkeit wo was schiefgehen kann? Wenn das Signal von 2 Baken (individualisiert) ausgestrahlt wird, kann der Mäher sich seine Steuersignale selbst generieren.
Was die Reichweite angeht, sehe ich das Problem nur in der Auswahl des oder der richtigen Schallwandler. Sieh' doch mal im neuen Conrad Katalog Seite 349 rechts unten den Hochtöner an. 3-4 Stück davon an einer Bake sollten einen ordentlichen Lärm machen? Könnte nur sein, das der Nachbarsjunge die 20 kHz hört und Zustände bekommt? Außerdem gibt es da auch Ungezieferscheuchen (Seite 1827) mit 200m "akustischer Reichweite", was immer damit gemeint sein mag?
Kurzum, wir bräuchten dringend einen Hardware-mann, der sich mit sowas auskennt. Sicher gibt es von irgendeiner Firma leistungsfähige Piezoschallwandler, wie sie z.B. auch in Ultraschallreinigungsgeräten verbaut werden, (Mit Leistungen von mehreren 100 Watt) Das sollte im Verbund mit der NF-Tonmodulation die Reichweite auf den angestrebten Wert bringen?
Ich denke bis sich ein Hardwarefachmann meldet müssen wir das Projekt wohl auf Eis legen, nachdem die theoretische Möglichkeit nun ausreichend beleuchtet wurde.
Grüße
Daniel

Hallo,
finde eure Diskusion sehr spannden und nachdem ich der Meinung bin das stupide Arbeiten besser von Maschinen erledigt werden sollten denk ich auch über einen Mähbot nach.
Leider sind meine Überlegungen noch in einem frühen Stadium und das auch noch bei geringem Wissen... aber glaube das größte Problem bei der ganzen Geschichte ist tatsächlich die genaue Positionsbestimmung, über wenige Meter geht da sicher was mit Incrementalgebern aber sobald mal Richtungswechsel im Spiel sind oder Schlupf am Antrieb hört der Spaß schnell auf, mal ganz davon abgesehen das die Startposition immer die selbe sein muss...
Die Positionsbestimmung über US hört sich schon nicht schlecht an hat aber find ich den Nachteil das die Baken auch noch über eine Stromquelle verfügen müssen. Mein Vorschlag hört sich vielleicht ein wenig abenteuerlich an aber in jedem Baumarkt gibt es inzwischen Wasserwagen mit eingebautem Entfernungsmesser, können dessen Werte ausgelesen werden ist eine Präzise Positionsbestimmung eigentlich ein Leichtes, je nach Gelände wäre dann ab zwei Fixpunkten aufwärts die Bestimmung der Position ein leichtes.
Kann sein das ich mir das ein wenig zu leicht mache aber vom Prinzip her stell ich mir die Fixpunkte als Reflektoren vor, Entfernungsmesser und Laserlichtschranke auf einem "Winkelmesser" drehbar montiert so das über Dreiecksberechnungen die Position bestimmt werden kann, gefahren wird nach Gebern und zB. alle 5m die Position geprüft und angepasst.
Grundbedingung dafür ist das Daten vom Entfernungsmesser abgegriffen werden können (zB. über serielle Schnittstelle) und der Winkel genau genug gemessen werden kann, mindestens zwei Fixpunkte müssen immer zu sehen sein und von einander unterschieden werden können...
Wäre euch dankbar wenn ihr mir eure Meinung dazu sagt, bzw. ob ich da vielleicht nen Denkfehler drin habe...

mfg
Alwin

Zitat:

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Zitat von davts

Hallo,
ich spiele schopn seit einem Jahr mit dem Gedanken so einen Rasenbot zu Bauen. Im Letzten Jahr habe ich schon viele Experimente wegen der Navigation gemacht. Da GPS zu ungenau ist wollte ich eine Navigation über IR Barken machen. Wobei mindestens 3 im Sichtfel des Bot sein müsten. Die Winkel der Barken sollten durch eine drehende Trommel mit Schlitz erfasst werden. Nachteile sind der sehr komplexe Aufbau, Störempfindlichkeit der Mechanik sowie die Begrenzte reichweite Der Barken momentan 65m. Die Neue Idee ist 2 GPS empfängfer zu verwenden.
Neulich habe ich eine Versuchsreihe mit einem GPS Empfänger durchgeführt. Er erfasst wohl auch kleine Positionsänderungen (10 oder 20cm). Das Problem ist das die Position Wandert auch wenn der Sensor still liegt. Deshalb möchte ich einen zweiten GPS Sensor auf der Ladestation Postieren. Der Funkt dann ständig die Korekturdaten zum Mäher. Sodas er seine genaue Po. bestimmen kann. Die Küstenwache macht das Ähnlich. habe mir 2 gleiche Empfänger bestellt. Hoffe das diese auch in die gleiche richtung driften denn nur dann Funktioniert das.

Hat sich schon mal jemand über soetwas gedanken gemacht?

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Hi, die Idee mit den 2 GPS Empfängern find ich gut. Bin gespannt!


Aber auch zu den Baken hatte ich mir schonmal Gedanken gemacht. Für eine Art Pseudo-GPS:

Und zwar würde ich auf jeden Fall die Strahlen der Baken rotieren lassen und nicht den Empfänger. Erstens stehen die Baken fest somit hat das rotierende Teil weniger Stress, wackelt nicht etc. Und man kann soviele Baken nehmen, wie man will/braucht. Weiterhin ist der mobile Teil im Mäher sehr einfach zu halten und braucht wenig Strom.

Ich stelle mir das wie folgt vor:

Im Garten werden Baken aufgestellt, deren rotierende (Laser-) Stahlen werden mit unterschiedlichen Frequenzen (oder Puls-Codes) moduliert welche die jeweilige Bake kennzeichnet.

Alle Baken rotieren synchron.
Das wird durch einen Funkpuls der Zentrale oder aber auch durch Funkuhrenempfänger erreicht. Die Baken synchronisieren sich so mittels PLL (Software) dass alle gleichzeitig nach Norden senden.

Die Mäher empfangen auch den Funkpuls oder haben auch Funkuhrmodule.

Wenn nun die Baken z.B. mit 20U/s rotieren und mit dem Sekundenwechsel sychronisiert sind, empfängt der Rundumemfänger im Mäher (z.B. 4xTSOP7000) nacheinander die verschiedenen sichtbaren Baken und kann deren ID erkennen, sowie den zeitlichen Abstand der empfangenen Impulse zu "Nord" messen. Aus den Zeiten ergeben sich die Winkel, dann kann gepeilt werden.

Da alle Baken synchron laufen, kann es praktisch keine Kollisionen geben.

Codierung z.B. :

Bake 1: _-_-_-_
Bake 2: __-__-__
Bake 3: _--_--_--_--
Bake 4: ___-_-___-_-___

usw.

Sigo

Hi @ all,

das mit den 2 GPS bzw. DGPS wird nicht funktionieren. Ich sage das so eindeutig, weil ich es selbst mal ausprobiert habe. Falls Du es trotzdem hinkriegen solltest, dann hast Du meine Hochachtung! Das wird aber ein eigenes Projekt!

Wichtigstes Gegenargument: Viele haben es vorgeschlagen, einige bereits probiert. Wäre ja auch zu schön. Es gibt hier auch etliche Threads dazu. Z.B. https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze...highlight=dgps. Ich habe aber noch nie gelesen, dass es im Selbstbau funktionieren würde.

Die Küstenwache hat DGPS auch nur bis vor etwa 10 Jahren verwendet, als die USA die Genauigkeit noch abgesenkt hat und Fehler um über 100 m aufgetreten sind. Jetzt ist die Genauigkeit von GPS aber bereits bei wenigen m.

Wenn man jetzt ein DGPS aufbauen will, dann geht es darum eine Genauigkeit von +- einige cm zu erreichen. Dafür reicht es aber nicht nur die Positionsdifferenzen zweier GPS zu berechnen. Genauer habe ich es im obigen Thread versucht zu beschreiben. Man muss mit den Rohdaten statt den NEMA -Daten arbeiten. Also Rohdaten aus einem Empfänger auslesen (RINEX-FILE) und in 2. GPS per Funk eingeben. Zumindest für die Referenzstation sind relativ teure GPS erforderlich. Hierfür gibt es auch besondere CHIP-Sätze. Ausserdem braucht man eine höhere Signalstärke als bei üblichem GPS. Man sieht dies auch auf den professionellen DGPS- web sites anhand der handtellergroßen Empfänger. Zudem werden die Empfänger meist auf freiem Feld betrieben und die Antennen sind auf einem Stativ um Probleme durch Interferenzen und Mehrfachausbreitung zu vermeiden. Diese Voraussetzungen sind bei Rasenmäher (zumindest in meinem Garten) in der Regel nicht erfüllbar. Eine gute site ist http://www.precision-gps.org. Schaut man sich das C-Programm an, sieht man welch Riesenaufwand in der Verarbeitung der Rohdaten steckt, wenn man selbst aus den Rohdaten die Position errechnen möchte.

Aber auch die GPS werden ja laufend besser und leistungsfähiger. Also Hoffnung trotzdem nicht aufgeben und experimentieren. Ich lasse mich gern eines besseren belehren.

Zu den rotierenden Baken: Reicht die Zeit während der der Strahl am Empfänger vorbeistreicht aus um 1. den Empfänger zum Ansprechen zu bringen, 2. um die Kennung zu übertragen ? Zumindest bei der Kennung könnte es schwierig werden. Ordnet man 4 Baken in den Ecken eines Rechtecks an, müsste man eigentlich ohne Kennung auskommen können. Die Signale werden aufgrund der Geometrie geordnet nacheinander eintreffen.


Viel Erfolg

Christian

Hallo nochmal,

das mit den Ecken eines Rechtecks kann man verallgemeinern. Der Robo müsste sich nur immer innerhalb des Vielecks befinden, welches durch die Baken aufgespannt wird. Dann kommen die Signale immer in der gleichen Reihenfolge an, wenn die Baken synchron rotieren.

mfg

Zitat:

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Zitat von Christian H

Zu den rotierenden Baken: Reicht die Zeit während der der Strahl am Empfänger vorbeistreicht aus um 1. den Empfänger zum Ansprechen zu bringen, 2. um die Kennung zu übertragen ? Zumindest bei der Kennung könnte es schwierig werden. Ordnet man 4 Baken in den Ecken eines Rechtecks an, müsste man eigentlich ohne Kennung auskommen können. Die Signale werden aufgrund der Geometrie geordnet nacheinander eintreffen.


Christian

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Chrsitian, eine Kennung braucht man schon, denn es kann ja auch mal eine Bake verschattet werden. Ich würde eh reichlich Baken nehmen, wegen der Redundanz.

EDIT: Wenn man eine zeitlich begrenzte Verschattung akzeptieren kann, wie bei einem Rasenmäher, kann man natürlich auch ohne Codierung arbeiten. Das würde die Sache sehr vereinfachen. Ich dachte eher an einen Garten mit Bäumen etc, der vielleicht auch L-förmig ums Haus geht, in dem immer mal Sensoren verschattet werden..hier könnte man natürlich auch anhand seiner Map div. Plausibilitätstests usw. anstellen...ist aber auch kompliziert END EDIT

Ich habe schon ein paar Versuche zu dieser Methode gemacht.
Das System ist skalierbar in Bezug auf räumlich eund zeitliche Aufösung und auch die Ausdehnung.

Ich habe mit einem TSOP7000 experimentiert. Das ist ein IR-Empgänger analog zu den bekannten TSOP17xx, aber er arbeitet mit 455kHz Trägerfrequenz. Es ist eine Reichweite von, ich glaube, 25m oder so für eine normale schnell IR-Diode angegeben.
Der Empfangswinkel beträgt ca. 90° bei 50% Empfindlichkeit.
Der Ausgang ist open Collector.
Ich würde einfach mehrere solcher Sensoren (4/ 6 / 8) so anordnen, dass sie 360° abdecken und alle gemeinsam verodert sind.
Das wäre schon der komplette Empfänger. Wenig Energieverbrauch und solide. Der TSOP erlaubt Impulszeiten von min. 22µs bzw. 26µs Pause.

Der Sender muss nun einen gebündelten vertikal aufgeweiteten Lichtstrahl erzeugen. Dieser darf nicht zu schmal sein, aber auch nicht zu weit, damit er nicht mit anderen Baken überlappt. Da der Strahl sich mit einem bestimmten Winkel öffnet und er rotiert, ist die Zeit, in der der Empfänger beleuchtet wird, immer gleich groß.

Der Empfänger empfängt nun einen Ausschnitt von Impulsen einer Bake, z.B. ca. 10-30 Bits bzw. ca. 500-1500µs, je nach Abstand und Empfangsleistung.

Anhand der Codierung z.B. Puls-Pausenverhältnis, einfach nur Frequenz des Signals oder so... erkennt er nun welche Bake es ist.
Und, er kann sich aus der empfangenen Bitfolge die Mitte bilden und somit Toleranzen im Empfang (anzahl der Bits) ausgleichen. So ist eine Genauigkeit von 2-3 Bitzeiten oder besser möglich.

Bei 20kBit/s und 20U/s wären das 1000Bit /U
Wenn man also auf z.B. 3 Bitzeiten auflösen kann, kommt man auf ca. 1° Winkelauflösung. Damit kann man allemale arbeiten.
Und man bekommt 20x pro Sekunde die Winkel- bzw. Positionsinfo.
Bei einer Strahlöffnung von 5° würde man also ca. 15Bit "sehen". Solange man dafür sorgt, dass immer mind. 3 Sender einen Abstand >z.B. 10° zueinander haben, ist eine sichere Funktion gewährleistet. Überlagerungen können aufgrund der resultierenden Frequenz und einer Schwebung erkannt werden und ggf. sogar noch erkannt..
Natürlich kann man beliebig an der Drehzahl der Baken drehen und feiner Auflösen oder eben schneller..

In der einen Bake, die ich gebaut habe, habe ich einen kleinen schmalen 5x20mm-Spiegel aus einem Scanner rotieren lassen mit dem ich eine */-10° IR-Diode umgelenkt habe. Die Motorlage mit einer Gabellichtschranke bestimmt. Zum Versuch habe ich einfach UART-Objekte gesendet, die den Drehwinkel über der Umdrehung gesendet haben. Der TSOP wurde einfach an den UART des Controllers gehangen..

Bei bestimmten Drehzahlen funktionierte das prima. Bei anderen habe ich natürlich unvollständige UART-Objekte empfangen, und Müll gelesen.
Größere Objekte mit Mancester-Coding bestehend aus Startsequenz, ID, Winkel, CRC, zusammen also 20-30Bit Minimum) wären natürlich das Mittel der Wahl. Dann könnten die Baken sogar unsynchronisiert laufen. Ala Ethernet..
Man bräuchte dann 2 x 30bit+ ein bisschen um sicher ein Objekt zu empfangen.
Aber große Objekte machen natürlich die Auflösung kaputt..
Da müsste die Datenrate dann bei 10MBit liegen müssen. Technisch auch machbar..

Daher bin ich auf die synchrone Methode bekommen...

Meines Erachtens wären verschiedene Frequenzen am einfachsten. Da genau identifizierbar, unabhängig von veriablen Pulsweiten, und regelmäßigem Wechsel der Bits...--> große Positionsauflösung..

EDIT: Ab einer bestimmten Geschwindigkeit kommt natürlich sozusagen der Doppler-Effekt zum Tragen. Denn da der Mäher sich ja bewegt, wird die empfangene Frequenz verschoben. Das sollte aber beim aktuellen Tempo kein Thema sein.

Das System könnte ich mir auch als Alternative für den Roboterfußball vorstellen, da dann jeder Bot nur die Fotoempfänger braucht und nicht von einer Kamera gesagt bekommen muss, wo er ist... Auch ist hier die Arena ja sehr klein. 4 Baken an den Ecken und fertig..

Sigo

Nochmal zur Kennung:

Überlegung zur Kennung mittels Frequenz:

Da einen keiner zu festen Bitzeiten zwingt kann man beliebige Frequenzen erzeugen, solange die On-Zeit>22µs und <500µs ist und die Auszeit >26µs. Zusammen also rund 50µs oder 20kHz.

Ich kann jetzt beliebig z.B. wie folgt codieren:

Bake 1: 20kHz
Bake 2: 18kHz
Bake 3: 16KHz
Bake 4: 14kHz
Bake 5: 12kHz
Bake 6: 10kHz
...

Geht das? Oder macht der Dopplereffekt Probleme?

Untersuchung:
Beispiel:

Strahlweite 3,6° = 1/100 U

20U/s entsprechen 50ms/U
oder 500µs pro 3,6°

Die Trägerfreuenz von 455kHZ gibt Perioden von ca. 2,2µs vor. So hoch kann ich theoretisch die Pulsweite beim Senden auflösen und somit eine Frequenz eingestellt werden. Ich kann also o.g. Frequenzen locker realisieren.

Betrachtung zur Fahrgeschwindigkeit / Dopplereffekt:

n=20U/s = 50ms/U = 138µs/°

bei r = 10m wäre U = 31,4m und 1°= 8,7cm Wegauflösung

d.h. die Geschwindigkeit des Lichtstrahls beträgt dann 8,7cm/138µs oder 630m/s. Dazu würde sich die Geschwindigkeit des Bots addieren bzw. subtrahieren und dabei die Frequenz verstimmen.
Die Verstimmung liegt also bei 10m Abstand und 1m/s bei << 1%
Bei 1m Abstand wären das dann "nur noch" 63m/s Umfgangsgeschwindigkeit. Hier macht sich ein Tempo von 0,6m/s dann mit 1% Frequenzverstimmung bemerkbar.

Fazit: Das macht bei einem Rasenmäher, in der Sub-Formel-1-Klasse kein Problem. Frequenzabstände von ca. 10% oder 2kHZ/20kHZ sollten allemale sicher unterscheidbar sein sein.

Nun stellt sich die Frage nach der Auswertung der Frequenz im Bot.


Frage: Kann man das über eine Zählermessung ala Frequenzzähler realisieren? Problem: Die Messdauer ist sehr klein.

Bei o.g. Beispiel hatten wir bei 3,6° Strahlweite eine Dauer von 500µs in der etwas empfangen wird. Das sind bei 20kHz nur 10 Perioden. Bei 10kHz sogar nur noch 5 Perioden.
Wenn man also 1 Perioder "verpasst" hat man schon einen Fehler von ca. 10 bzw. 20%

Fazit: So geht es nicht.

Also muss gesampled werden:

Wie groß ist der Unterschied der Periodendauber zwischen 20kHz und 18kHz?

20kHZ <=> 50µs
18kHz <=> 55,5µs

Hmm, hässlich wenig aber OK.
Also dann einen Zähler mit >1MHz laufen lassen und die Periodendauern der vollständigen Perioden mittels Port-Change-Interrupt messen und ersatmal in Liste schreiben (ca. 10-30 Bytes pro Bake) später auswerten. Falls kein Port-Change erfolgt, Empfang beendet..

Gleichzeitig mit einem 2. Timer die gesamte Empfangsdauer vom ersten bis letzten Impuls messen (um dann die Mitte zu nehmen..)
Wenn Empfang einer Bake beendet, Zeitpunkt der Mitte des empf. Signals bestimmen und Frequenz des Signals, speichern.

Dito für die anderen Baken.
Wenn ein kompletter 360°-Zyklus rund ist, kann erstmal in Ruhe gerechnet werden. Die Peilwinkel ausrechnen usw..
Man lässt halt einfach eine Runde oder 50ms vergehn und hat genug Zeit für die Auswertung. Ergebnis an Host...

So hätte man alle 100ms eine Positionsuflösung von ca. 8,7cm in 10m Entfernung. Entsprechend weniger in geringerer Entfernung..
Wenn die Baken langsamer rotieren und der Lichtstrahl schmaler (Laser) wird, steigt die Auflösung entsprechend. Hier kann dann ggf. der Dopplereffekt zuschlagen..

Das System wäre in Grenzen skalierbar. Es gibt nirgends irgendwelche High-Tech-Anforderungen an Rechenleistung usw.
Drehzahl, Strahlweite, Stralleistung, Modulationsfrequenz, Anzahl der Baken usw. erlauben weitere Steigerungen. Die Anforderungen an das Fahrzeug sind gering. Ideal auch wenn man mehrere Fahrzeuge bewegen möchte.

Bisher allerdings noch weitgehend ein Gedankenmodell.

Any comments?

Sigo

Hi sigo,
Das IR-VOR hast Du Dir ja gut überlegt und müßte funktionieren.
455 Khz 20U/sec. Pro Grad also in 1 / 7200 sec. entspricht 63 Perioden


Vielleich können folgende Überlegungen noch weiterhelfen:

Der Roboter kennt ja zu Beginn einer Messung, entweder durch vorherige Messungen oder Eingabe des Ausgangsstandortes, seine ungefähre Position. Also weis er wann welche Signale von den Baken zu erwarten sind. Kommt ein Signal nicht zum erwarteten Zeitpunkt ist klar, dass es abgeschattet ist. Damit könnte man auf Übertragung der Kennung vielleicht verzichten.

Die Zeit zum Einschwingen des Empfängers sollte bei 455 Khz ja kein Problem sein. Trotzdem ist wahrscheinlich der Zeitpunkt zu dem der IR-Strahl wieder am Detektor vorbei ist, sprich das Signal verschwindet, genauer zu bestimmen.

Die Genauigkeit der Messung hängt nach dem bisherigen Modell davon ab wie genau der Startzeitpunkt des rotierenden Strahls, entweder durch synchronisierte Uhren oder durch Funk bekannt ist. Beim VOR in der Fliegerei wird ja eine ähnliche Methode verwendet. Zum Startzeitpunkt (0 °) wird dabei ein zusätzliches Signal ausgesandt. Der Winkel ergibt sich dann einfach aus dem zeitlichen Abstand von Startsignal und rotierenden Signal.

Das Startsignal muss natürlich ein Rundumsignal sein. Die Signalintensität ist damit zu dem fokusierten rotierenden Signal deutlich schwächer. Dieses Problem könnte man dadurch umgehen, dass man zwei rotierende Strahlen verwendet, wobei sich einer doppelt so schnell wie der andere dreht. Mit Spiegeln auf 2 Zahnräder sollte das problemlos machbar sein. Aus der Zeitdifferenz der beiden Signale ergibt sich wieder der Winkel. Allerdings sind diese nur in einem Bereich von 180 Grad eindeutig. Bei mehreren Baken sollte aber auch kein Problem sein. Um mehrere Baken auseinander zu halten könnte man sie ja nur kurzzeitig nacheinander aktivieren. Die zeitliche Auflösung würde damit etwas sinken. Aber 2 Gesamtmessung pro sec für 4 bis 6 Baken wäre doch wohl ausreichend. Wenn allen Baken etwas unterschiedliche Drehgeschwindigkeit haben, erübrigt sich damit auch die Kennung mit Impulsfolge.


Mein Lösungsvorschlag wäre also:

Pro Bake zwei rotierende Spiegel oder Prismen mit Zahnräder 1 : 2 verbunden (können ruhig entgegengesetzt laufen). Die 0 Grad Linie einer Bake ergibt sich dort wo beide Strahlen zusammenfallen. Die Spiegel sind etwas in der Höhe versetzt und werden von einer einzigen IR-Diode oder Laser (vertikal aufgefächerter Strahl) von der Seite angestrahlt.

Zugegebenermassen stellen sich einige Anforderungen an eine stabile Mechanik.

Die Baken senden nur kurzzeitig (geordnet nacheinander oder vielleicht auch per Zufall) mit unterschiedlicher Rotationsfrequenz. Dabei kommt mir, dass man selbst bei Dauerbetrieb der Baken diese aufrund der bekannten Periodenlängen auseinanderhalten können müsste.

Als Zeitmarker dient jeweils Ende des IR-Signals.



Der erste Schritt ist wohl auf die gewünschte Entfernung einen rotierenden Strahl sicher zu erfassen. Alles weitere kann man darauf aufbauen und sollte dann kein Problem sein.



Grüsse

Christian

@Christian:

Deine Überlegungen sind gut.

Ich habe natürlich auch schon gedacht, dass der Synchronimpuls auch per Rundum IR kommen könnte.

Mir fehlte allerdings die Idee, die Baken abwechselnd senden zu lassen.
Das wäre natürlich nur auf Kosten der zeitlichen Auflösung möglich. Natürlich wäre es ungenauer, wenn ein Satz Winkel nicht zeitlich zusammen passen würden. Man müsste sie dann wieder mit dem gefahrenen Vektor korrigieren....da bin ich dann fies vor...

2. Dein Vorschlag bez. 2er rotierender Spiegel. Ist natürlich auch klasse. Ich mag aber nicht soviel Mechanik! Ist eh schon zuviel.

Da IR-Dioden aber auch nicht viel kosten und sie ja im Pulsbetrieb arbeiten (1/360 ED oder so), kann man sie auch 180° breit senden lassen..(z.B. 18 Stück a +/-10° mit reichlich Überlappung.

Wenn man wegen der Reichweite mit Laser arbeitet, wären aber wohl die 2 Spiegel günstiger.

Zitat:
"Die Zeit zum Einschwingen des Empfängers sollte bei 455 Khz ja kein Problem sein. Trotzdem ist wahrscheinlich der Zeitpunkt zu dem der IR-Strahl wieder am Detektor vorbei ist, sprich das Signal verschwindet, genauer zu bestimmen. "

Du würdest also dauerhaft ein unmoduliertes 455kHz Signal aussenden. Und dann den Impuls empfangen. Das ergäbe natürlich die max. zeitliche Auflösung, sofern man keine Identifizierung braucht aber es hängt auch von der Lichtintensität ab.
Da jede Lichtquelle eine Keule bildet, deren Breite je nach Intensitätsschwelle variiert, würde ich vermuten, dass der Fehler durch die Breitenvariation größer sein könnte, als die Mitte des Empf. Signals. Aber das sind Details.

Ein spannendes Thema.

CIh denke aber, dass das Senden der Frequenzen eigentlich nichts kostet. Sondern eben nur die eindeutige Identität des Senders mitliefert. So erreiche ich insgesamt eine höhere zeitliche Auflösung.

Es wäre noch eine Überlegung, ob man überhaupt wissen muss, wo die Baken stehen. Anhand der Änderung der Peilung nach z.B. 5s zusammen mit der Odometrie, kann man sich ja auch orientieren, oder? Wenn der Bot einfach eine Strecke von z.B. 2m nach Nord abfährt, hat er schon 2 Punkte mit Peilungen. Oder ggf. einen Kreis mit gegebenem d. Nahc und nach kann er seine eigene Karte entwerfen..

Frage: Geht das?

Sigo

Hi sigo,

mehr geht´s wie Dir, ist mir auch zu viel Mechanik.

Trotzdem habe ich versucht die Sache mit den 2 verschieden schnell rotierenden Spiegeln nochmal graphisch darzustellen. Selbst bei gleichzeitig sendenen Baken sollten mit etwas Rechnerei alle Strahlen richtig zugeordnet werden können. Praktisch aus dem zeitlichen Muster aller Signalimpulse zusammen ergibt sich die Position.

Hoffe die Sache ist verständlich.

Allerdings, wie Du schon sagst zuviel Mechanik. Mit dem Einschwingen und der Strahlbegrenzungsschärfe hast Du wohl auch recht. Wäre aber mal einen Versuch wert.

Eigentlich wäre mir auch der ganze Aufwand mit mehreren Baken zu groß. Die müssen ja alle exakt aufgestellt und ausgerichtet werden.

Das ist wohl das große Problem der Robotergemeinde. Wenn einer es schafft mit einfachen Mitteln einen Robo auf cm innerhalb eines komplexen Geländes von etwa 30 x 30 m zu lokalisieren hat er wohl den Roboternetz-Nobelpreis verdient.

US: Problem mit Reichweite, Wind und Abhängigkeit der Schallgeschwindigkeit von Temp. etc.Störquellen

UKW: Problem mit Interferenzen.

Optisch: Problem mit Mechanik. Erzeugung eine Fächerstrahls. Robo kann ja auch mal höher oder tiefer stehen. Aber vielleicht doch am aussichtsreichsten.

DGPS: In aller Munde. Möchte ich mal erfolgreich demonstiert bekommen!

Mittelwelle, Langwelle: Peilung wie annudazumal ? Wohl ungenau.

Kamera und Objekterkennung: Kamera auf Robo: Wegen erforderlicher Rechnerleistung sicher nicht einfach. Erfodert Trainieren des Robo. Evtl. markanten Punkt zur Orientierung schaffen. Z.B. Roter Laserpointer auf Hauswand gerichtet. Kamera sucht nur roten Punkt in weissen Feld und verfolgt diesen. Schiefstand von Robo müsste ausgeglichen werden. Auch nicht ideal. Kamera an festen Standort z.B. Hausdach. Auch nicht das gelbe vom Ei.

Mehrere pulsierende Rundumlichter (oder IR) detektiert mit Rundumkamera auf Robo (Fischauge oder mehrere Kameras) ?


Was gibt´s noch ?


Gruss

Christian