Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Positionsbestimmung im Raum
Hallo zusammen,
ich suche nach einer Lösung zur Positionsbestimmung im Raum. Gedacht wäre das ganze für meinen Roboter, der sich im Raum ein wenig zurecht finden sollte. Es geht darum, dass man relative entferung zu zwei fix stehenden Punkten ermitteln kann, sodass der Roboter seine Position in eine Art Koordinatensystem zeichen kann. Das ganze muss nicht über große Entfernungen funktioniern nur in einem einzelnen Raum, villeicht so etwa 10 Meter weit. Die Punkte sollen vorher fix von Menschenhand definiert werden. Ich habe erst an Ultraschall gedacht, aber das Problem sind die zwei fixstehenden Punkte. Die kann man per Ultraschall nicht anpeilen. Ich habe sonst noch keine konkrete Vorstellung, wie es funktionieren sollte. Villeicht hat ja jemand hier schon Erfahrung mit so etwas. Ich würde mich freuen, wenn jemand genauer Bescheid wüsste oder mir zumindest sagen kann, dass so etwas nicht möglich ist.
Danke im Voraus für jede Hilfe!
Gruß Thegon
ich suche nach einer Lösung zur Positionsbestimmung im Raum
schau mal hier: https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=41447
Vielen Dank oberallgeier !!!
Super Sache !
Ich arbeite schon seit ca. 2 Jahren dran.
Erste Erfolge sind sichtbar.
Im Augenblick arbeite ich an der 2. Generation.
Mit entsprechender Mechanik / Elektronik sind damit sehr hohe Auflösungen und Entfernungen realisierbar.
oberallgeier
24.01.2011, 11:14
... Es geht darum, dass man relative entferung zu zwei fix stehenden Punkten ermitteln kann ...Die relative Entfernung zu zwei Punkten zu bestimmen ist eine Art Dreiecksaufgabe = konstruiere ein Dreieck mit . . . . Es werden ja die beiden Seitenlängen eines Dreiecks gesucht. ALSO sind drei Werte mindestens erforderlich. Denk an die Schule und die Dreiecksätze SSW, SWS, SSS, WSW mit den zugehörigen Permutationen. Nennen wir die beiden Fixpunkte Baken. Im vorliegenden Fall kennst Du nach Deiner Aufgabenstellung den Abstand der beiden Fixpunkte=Baken voneinander, musst also die Entfernung zu ihnen bestimmen. Das geht mit Ultraschall, aber nur eindeutig, wenn Du auch die Richtung zu den Baken erfassen kannst. Lösungsmöglichkeit: ein Funksignal geht zu den beiden Baken, löst dort je einen US-Burst aus. Beide Bursts werden vom Empfänger gemessen. Die Laufzeit des Funksignals zu den Baken kann man (meist) vernachlässigen, die Wartezeit vom Empfang des Funksignals bis zum Ausssenden der Bursts sollte man kennen (wenn die nicht auch vernachlässigbar ist). Dann kann man a) die Laufzeit der beiden US-Signale und daraus den Abstand errechnen. Probleme: man muss die beiden US-Signale getrennt identifizieren können UND - ohne Richtungserkennung - man bekommt zwei Positionen: beide sind gespiegelt zur Achse durch die beiden Baken. Aber auf diese Weise kann man schon öfters funktionell arbeiten. Eine eindeutige Lösung geht aber mit drei Punkten bzw. drei Baken.
... sonst noch keine konkrete Vorstellung, wie es funktionieren sollte ...Oooch, das ist ein altes geometrisches Problem - dazu gibts ne einfache Lösung. Geometros = Landvermessung. Die Lösung war in der Schiffahrt wichtig, heut brauchts ausser dem Landvermesser niemand, weil man meist mit GPS-Navis rumschippert.
... schau mal hier ... Vielen Dank oberallgeier ...Danke für den Hinweis auf diese Postings und - gern geschehen. Vielleicht könntest Du aus Deinen Lösungen Hinweise im Forum vorstellen, die im Forumsbereich (nicht-kommerziell, mässige Genauigkeit) nutzbar sind? Dann danke ich im Voraus. Übrigens - für "unsere" Technologien, also Mikrocontroller mit begrenzter Rechengeschwindigkeit und gewünschtes Ergebnis mit begrenzter Genauigkeit habe ich mich um schnelle(re) Rechenverfahren für den ATAN umgeguckt und bin fündig geworden. (http://forum.diegeodaeten.de/index.php?mode=thread&id=2946)
Hallo oberallgeier,
Vielen dank für deine Antwort. Auf das Funksignal bin ich wirklich nicht gekommen, das ist sichersich eine sehr gute lösung. Die mathemaisch- geometrische sache ist weniger ein Problem, da habe ich auch schon ein bisschen drüber nachgedacht und außerdem hab ich einen guten Mahteleherer, mit dem hab ich auch schon ein bisschen drüber gesprochen und der hat gesagt, dass die Berechungen die geringsten Probleme sind, auch, weil ich einen Computer zum rechen zur Verfügung habe. Ich habe aber keine ahnung gehabt, wie man denn das mit dem US Signal anstellen könnte, aber das mit dem Fixpunkt über Funk mitzuteilen, dass er senden soll, das ist wirklich gut. Danke für die Hilfe!
Gruß Thegon
oberallgeier
25.01.2011, 10:10
... mathemaisch- geometrische sache ist weniger ein Problem ... guten Mahteleherer ...Schön! Du solltest Dir die Umgebung genauer ansehen. US hat die Unart, dass er bei konstanter Entfernung schwankende Ergebnisse abliefern kann, je nachdem wie die thermische Konstanz bzw. Unruhe in der Messstrecke ist. Das kann bei Bakenpeilungen natürlich zu deutlichen runouts der berechneten Position führen. Wenn man da nicht richtig filtert und ständig gegensteuert - - ich glaube, das heißt dann "tanzender Derwisch" oder so.
Eine eindeutige Lösung geht aber mit drei Punkten bzw. drei Baken.
Wenn anstatt der Abstand von 2 Baken deren genauer Ort bekannt ist sollte sich der Ort des Empfängers auch ermitteln lassen.
Siehe Kreuzpeilung in der Luftfahrt. Oder habe ich jetzt einen Denkfehler?
Gruß Richard
Ich habe genau so mit Ultraschall angefangen und (u.a. aus oben genannten Gründen) schnell wieder aufgegeben.
Im Außenbereich kommt noch der Wind dazu. Außerdem ist die Reichweite nicht berauschend. Mehr als max. 6m habe ich nicht hinbekommen. Die Richtcharakteristik kommt noch erschwerend dazu.
Mit dem Laser ist das viel einfacher..........
Vielleicht könntest Du aus Deinen Lösungen Hinweise im Forum vorstellen, die im Forumsbereich (nicht-kommerziell, mässige Genauigkeit) nutzbar sind?
Das will ich gern tun. Allerdings braucht es noch etwas Zeit bis ich die Dokumentation so weit habe !
Ich habe den "Positionsmesser" noch um die Funktion "Winkel im Raum" erweitert.
Dieser Winkel wird aus dem Winkel zur mittleren Bake ermittelt.
Damit ist es leicht möglich die Odometrie (ab und zu) zu korrigieren.
Danke für eure Antworten!
Davon, dass der ultraschall manchmal verschiedene Werte zurückgibt, hab ich auch schon gehört. Aber so genau muss das gaze nicht sein, es geht eher darum, dass man dem Bot eine Position gibt, und er dann ungefähr dort ankommt.
Mit dem Laser ist das viel einfacher..........
Jetzt hat mich WL aber neugierig gemacht. Wie ungefähr realisiert man denn sowas mit einem Laser? Der weiß doch nicht, wo er hinmessen soll, um den fix Definierten Punkt zu treffen. Und verwendet man bei der Lasermessung gewöhnlich die Laufzeitverzögerung oder macht man das mit dem Streulicht, das man durch eine Lochblende auf einen CCD Sensor oder so was fallen lässt?
Gruß Thegon
oberallgeier
25.01.2011, 15:49
... anstatt der Abstand von 2 Baken deren genauer Ort bekannt ist ... Siehe Kreuzpeilung in der Luftfahrt. Oder habe ich jetzt einen Denkfehler ...Was kann ich von zwei Baken an einem bekanntem Ort messen: Den Winkel, unter denen sie für mich sichtbar sind. Nun kann ich auch hergehen und prüfen, ob ich nördlich, südlich, östlich oder westlich der einen oder andren Bake bin. Dies ist eine zusätzliche Angabe. Daraus kann ich aus den zwei Lösungen des 2-Baken-"Problems" die nicht zutreffende Spiegellösung ausschließen. Dazu brauche ich aber eben einen Bezug zum Koordinatensystem der Baken, der mich über meine relative Lage zu den Baken informiert.
In der Luftfahrt ist es deswegen einfacher, weil ich mit dem Radial von einem VOR weiß, in welcher Richtung von einer Bake (vom VOR) weg ich mich befinde. Beim zweiten Radial (einer anderen Bake) bekomme ich sofort aus der Karte eine eindeutige Lösung. Dagegen hilft mir der NDB nicht bei der Standortbestimmung, der wird vorzugsweise als "Peilstab" für einen Teilkurs genommen, z.B. für den Landeanflug/Endanflug oder so. Und die meisten hier im Forum diskutierten Baken sind NDBs.
VOR = VHF omnidirectional radio (range) (http://de.wikipedia.org/wiki/Drehfunkfeuer)
Radial (http://de.wikipedia.org/wiki/Drehfunkfeuer#Radial)
NDB = Non directional beacon (http://de.wikipedia.org/wiki/Ungerichtetes_Funkfeuer)
bacon = Frühstücks-/Schinken-Speck
Dass, wenn man nur zwei Punkte hat, nicht feststellen kann, ob ich auf der einen Seite der Punkte oder auf der anden (Spiegellösung) bin, das ist mir auch schon eingefallen. Aber das ist schlicht und einfach egal. Sollte sich der Bot orientieren, ist immer ein Mensch dabei, der ihm den Befehl gegeben hat, dies oder das zu tun. Der denkt auch mit, sodass der Roboter nicht die Seiten verwechselt und er schickt ihn nicht auf die Andere seite, das ist nicht nötig. Auch hätte ich die Punkte gerne an einer Wand fixiert, sodass man die Seite gar nicht wechseln kann.
Noch eine Frage: Was würdet ihr mir eher für mein Problem Empfehlen, eine US Messung oder doch ein Laser? Ich habe zwar keine Ahnung, wie man das mit einem Laser anstellt, aber man findet viele Roboter im Internet, die Entfernungen mit Laser messen, also scheint es recht beliebt zu sein.
Gruß Thegon
... anstatt der Abstand von 2 Baken deren genauer Ort bekannt ist ... Siehe Kreuzpeilung in der Luftfahrt. Oder habe ich jetzt einen Denkfehler ...Was kann ich von zwei Baken an einem bekanntem Ort messen: Den Winkel, unter denen sie für mich sichtbar sind. Nun kann ich auch hergehen und prüfen, ob ich nördlich, südlich, östlich oder westlich der einen oder andren Bake bin. Dies ist eine zusätzliche Angabe. Daraus kann ich aus den zwei Lösungen des 2-Baken-"Problems" die nicht zutreffende Spiegellösung ausschließen. Dazu brauche ich aber eben einen Bezug zum Koordinatensystem der Baken, der mich über meine relative Lage zu den Baken informiert.
Stimmt auch wieder, allerdings bin ich jetzt von einem z.B. Rechteck (im) Grundstück ausgegangen mit 2 um 90 Grad versetzte Baken außerhalb vom "virtuellem" Rechteck.
Dabei kann der Bot (wenn innerhalb des Rechtecks), nur Südlich b.z.w. Nördlich der jeweiligen Bake sein.
Aber irgend etwas stört mich trotzdem, muss ich mir einmal mit Lineal, Winkelmesser u.s.w. auf mahlen. Bei einer Flugkarte / Seekarte male ich ja einen Kreis am Kreuzungspunkt der Standlinien und lese dann die Koordinaten von der Karte ab....Hmm, das muss der Bot (und ich) aber erst "lernen". :-(
Gruß Richard
Dass, wenn man nur zwei Punkte hat, nicht feststellen kann, ob ich auf der einen Seite der Punkte oder auf der anden (Spiegellösung) bin, das ist mir auch schon eingefallen. Aber das ist schlicht und einfach egal. Sollte sich der Bot orientieren, ist immer ein Mensch dabei,
Der Mensch soll ja gerade eingespart werden. :-) Allerdings begrenzt z.B. eine Wand das Bezugssystem, der Bot kann keine Spiegel Position einnehmen (außer er kann durch Wände fahren).
Echte Laser entfernungs- Messung ist immer noch recht teuer und wird weniger durch lauf zeit Messung als durch Phasen Vergleich des gesendetem und empfangenden Lichtes gemacht. Preisgünstige Systeme arbeiten nach dem Triangulation Prinzip.
http://www.directindustry.de/prod/dimetix-ag/laser-abstandssensoren-32003-217436.html
Preise solltest Du Dir besser nicht anschauen....!
Gruß Richard
oberallgeier
25.01.2011, 17:06
... 2 ... Baken außerhalb vom ... Rechteck ...Jaaa, das stimmt. WENN die Baken am Rand oder ausserhalb des Navigationsbereiches liegen und die Verbindungslinie der Baken den Navigationsbereich nicht schneidet, dann liegt ja die "zweite" Lösung ausserhalb des zulässigen Bereiches und es gibt nur eine einzige, zulässige Lösung für die Position. Baahhh - da war ein Brett vor meinem Kopf.
Naja, jetzt bin ich auch schon ein Stück schlauer und mir scheint, als wäre die lösung mit dem Funksignal und dem US die Beste für mich. Aber so bald habe ich auch nicht vor, so etwas zu bauen, erst muss der Roboter selbst einmal fertig werden, zumindest einmal Kurven fahren können. :cheesy:
Danke an alle, die hier geantwortet haben!
Gruß Thegon
... 2 ... Baken außerhalb vom ... Rechteck ...Jaaa, das stimmt. WENN die Baken am Rand oder ausserhalb des Navigationsbereiches liegen und die Verbindungslinie der Baken den Navigationsbereich nicht schneidet, dann liegt ja die "zweite" Lösung ausserhalb des zulässigen Bereiches und es gibt nur eine einzige, zulässige Lösung für die Position. Baahhh - da war ein Brett vor meinem Kopf.
Bei mir ist das Brett immer noch vorhanden. :-( wenn der Bot die Baken anpeilt und dabei die Peilrichtung festhält, ist der Richtungsvektor auch die jeweilige Standlinie und der Kreuzungspunkt derselben der Standort vom Bot.
Gut, aber WO der Standort in meinem Rechteck = Rasen als x/y Position ist weiß (ich) immer noch nicht. :-(
Ich gehe jetzt davon aus das der Nullpunkt der Rasenfläche in X/Y 0/0 = linke untere Ecke ist.
Der Rasen hat 30 X 20m die Baken stehen bei
x 35 /y 20 und x 35 y 0.
Ich glaube ich brauche doch Papier.....
Gruß Richard
oberallgeier
25.01.2011, 21:54
... Der Rasen hat 30 X 20m die Baken stehen bei x 35 /y 20 und x 35 y 0 ... Ich glaube ich brauche doch Papier ...Unter den von Dir genannten Voraussetzungen ist jeder Punkt auf der genannten Fläche durch die Entfernung vom Punkt (35/20) und vom Punkt (35/0) eindeutig identifiziert. Beweis durch den Dreiecksatz SSS, dieser wird hier als bekannt (bzw. bewiesen) vorausgesetzt. Bitte erspare mir hier die Herleitung dieses Beweises.
Papier ist immer gut, denn auch die Sache mit dem papierlosen Büro steht bekanntlich nur auf dem Papier.
WillAllesWissen
20.05.2019, 19:30
Hallo ,
Ich habe gerade den Thread aus dem Jahr 2011 gefunden:
https://www.roboternetz.de/community...immung-im-Raum
Dort schrieb WL, dass er schon seit 2 Jahren an diesem Thema arbeite und sogar (VORBILDLICH) eine Dokumentation anfertigt.
Leider kann ich WL nicht direkt schreiben da sein Posteingang voll ist :/
Kann mir jemand sagen wo ich die Ergebnisse/Präsentation von Oberalgeier im Forum denn finden kann?
Ich bedanke mich recht herzlich
Viele Grüße
Kann mir jemand sagen wo ich die Ergebnisse/Präsentation von Oberalgeier im Forum denn finden kann?
Erweiterte Suche im Forum: https://www.roboternetz.de/community/search.php?search_type=1
Namen von User eintragen, weiter unten "Treffer anzeigen als:" Themen
MfG
PS: Dein Link ist kaputt
oberallgeier
20.05.2019, 22:07
.. Ich habe gerade den Thread aus dem Jahr 2011 gefunden: .. Kann mir jemand sagen wo ich die Ergebnisse/Präsentation von Oberalgeier im Forum denn finden kann? ..Ja, WillAllesWissen, Dein Link ist defekt. Aber wenn Du schon im Posting von WL (https://www.roboternetz.de/community/threads/51543-Positionsbestimmung-im-Raum?p=497997&viewfull=1#post497997) warst - dort steht der (korrekte) Link auf den Thread, in dem ich die Lösung ausführlich vorgestellt hatte. In diesem Thread (https://www.roboternetz.de/community/threads/36932-Navigation-mittels-Triangulation) muss man nur ein paar Postings runterscrollen dann gibts sogar ne Skizze dazu.
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