360° Laser-Scanner für 360€, SLAM

[Günter49]

Wer sich für SLAM interessiert und dem die dafür erforderlichen Laserscanner aber bisher zu teuer waren, für den kommt die Lösung mit dem RPLIDAR von RoboPeak in den bezahlbaren Bereich:
360°, Reichweite 0,2 – 6m, Scan Rate 5,5Hz , 360€
Das ist zwar nicht geschenkt, aber eben nur ein Drittel des Preises, den man für einen einfachen Hokuyo URG-04LX-UG01 bezahlen muss.
Info:
http://www.robopeak.com/blog/?p=523
Wird in Europa z.B. von Robotshop vertrieben.
http://www.robotshop.com/eu/en/rplidar-360-laser-scanner.html

Software:
Es gibt von RoboPeak ein SDK (Linux, Win32, MacOS (Darwin)), Arduino-Treiber und ein ROS Package:
Downloads findet man hier:
http://rplidar.robopeak.com/download.html

Was mit RPLIDAR und ROS möglich ist, zeigt das folgende Video ganz eindrucksvoll:
http://www.youtube.com/watch?v=pCF7P7u8pDk

Für Nutzer von RoboRealm gibt es auch ein RPLIDAR Modul:
http://www.roborealm.com/help/RoboPeak_RPLidar.php

Dass die Bäume für den Preis nicht in den Himmel wachsen, deutet ein Kommentar an, den ich auf der RoboShop-Seite gefunden habe:
The only reason for not giving a 5-star rating is the sound of friction that it makes during operation. It doesn't seem to do any harm, but I'm afraid that sooner or later some abrasion might appear. But that doesn't bother me too much, because for this price I can replace it twice before hitting the price range of the next option :) So, it's totally recommended.

Gruß, Günter

[Andre_S]

Hallo Günter,

auf das Teil habe ich auch schon seit geraumer Zeit ein Auge geworfen, da ich eigentlich vor hatte meinen Bot mit diesem Scanner zu erweitern. Mit der Kinect in Verbindung mit den anderen Sensoren muss ich zu oft drehen und habe zudem auch noch die Version ohne den 40cm Nahbereich, was das ganze noch schlechter macht.
Die passende Jahreszeit kommt ja jetzt wieder...

Allerdings hält mich weiterhin die unbekannte Lebensdauer davon hab.
Ich hoffe immer noch, dass jemand das Teil etwas genauer beurteilen kann. Die Geräusche während des Betriebes hören sich, zumindest in den Videos, nicht besonder vertrauenserweckend an.


Gruß André

[malthy]

Hallo zusammen!

Also das Teil hat ja schon deutliche Ähnlichkeit mit dem LIDAR aus dem Neato Staubsaugerroboter (https://www.google.de/search?site=imghp&tbm=isch&q=lidar+neato), vielleicht kann man von dort gewisse Erfahrungen übertragen.

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Meine größte Sorge beträfe die Qualität der Schleifkontakte, die ja vorhanden sein müssen, um Spannungsversorgung und Daten vom und in den Rotationskopf zu bekommen. Wenn die erstmal "verbraucht" sind, steht man vermutlich auf dem Schlauch. So einen Antriebsriemen zu ersetzen, ist weniger problematisch ...

Gruß
Malte

[Andre_S]

Hallo Malte,

an die Übertragung hatte ich ja noch gar nicht gedacht, eventuell hängen die Geräusche ja damit zusammen. Ist sicherlich eine entscheidende Komponente.

Gute Idee mit dem Staubi…!
Also wenn ich von meinem Roomba ausgehe, der läuft nur ca. 5 Stunden die Woche, ich werde mal im Roboter-Forum schauen ob es da schon Probleme gegeben hat.


Gruß André

[Günter49]

Hallo,
also bei einem möglichen Problem mit den Schleifkontakten wäre ich mir nicht so sicher. Vermutlichen ist das einzige bewegliche Teil ein drehbarer Spiegel, wie in hochwertigen Scannern auch. siehe z.B. http://www.hizook.com/blog/2008/12/15/sick-laser-rangefinder-lidar-disassembled
In dem folgenden Video ( https://www.youtube.com/watch?v=XSLGBzEumAM ) wird ein NEATO-Lidar auseinander geschraubt. Weil ziemlich lang, habe ich mir nur Teile angesehen - also den Spiegel verpasst. Aber zumindest habe ich gesehen, dass der Laser, eine Fokusierlinse und der Sensor fest verbaut sind. Meine Vermutung also: Der Riemen treibt auch hier als bewegliches Teil einen Spiegel an.

Gruß,
Günter

[malthy]

Moin!


also bei einem möglichen Problem mit den Schleifkontakten wäre ich mir nicht so sicher.

Nein, bin ich mir auch nicht. Wenn ich mir allerdings die Konstruktion des Neato Systems ansehe, dann kann ich kaum glauben, dass da irgendwo noch ein Spiegel verbaut ist. Oder mit anderen Worten, dass das Ding eben genau so funktioniert, wie es auf den ersten Blick aussieht:

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Quelle: http://www.robotshop.com/blog/en/files/Neato-270.jpg (bessere Auflösung)

Gruß
Malte

- - - Aktualisiert - - -

Nachtrag:
Vielen Dank für das Video! Ab ca 32:04 (http://youtu.be/XSLGBzEumAM?t=32m4s) sieht man den Laserscanner. Bei 34:20 (http://youtu.be/XSLGBzEumAM?t=34m20s) (aber auch schon früher) sieht man, wie die gesamte Trommel gedreht wird. Der Mensch, der das Ding da auseinandernimmt, vermutet da auch schon Schleifkontakte. Bei 1:03:20 (http://youtu.be/XSLGBzEumAM?t=1h3m24s) sieht man dann schließlich die ganze Schleifringeinheit, die offensichtlich eine Komponente der chinesischen Firma http://www.slipring.cn/index.php ist. Ich glaube man hat guten Grund anzunehmen, dass das bei dem RPLIDAR auch nicht anders ist. Aber immerhin gibt es damit höchstwahrscheinlich eine standard Austauschkomponente für das Teil.

[Günter49]

Hallo malthy,
Du hast recht. Schon auf dem ersten Bild, das Du gepostet hattest, kann man sehen, dass der Laser auf dem drehbaren Teil sitzt und direkt abstrahlt. Und nachdem Du Dir das Video wohl ganz angetan hast, ist es ja endgültig geklärt.
Ich sollte nicht so voreilig sein.

Gruß,
Günter

[malthy]

Hallo Günter!


Und nachdem Du Dir das Video wohl ganz angetan hast [...].

Nee, habe ich nicht - ich bin bei Videos nur ein Freund der Vorspulfunktion ... räusper ... :-) Ist jetzt wirklich nur ein Detail: auf AliExpress kann man diese Schleifringeinheiten in verschiedenen Formen nachkaufen (http://www.aliexpress.com/wholesale?SearchText=Slip+Ring). Also so gesehen wäre ich persönlich garnicht mal so skeptisch, was das RPLIDAR angeht. Ich muss mal überlegen, ob ich das Geld investieren möchte ...

Gruß
Malte

[Andre_S]

Hallo Zusammen,

sehr interessant die neuen Erkentnisse, ich bin nun auch ernsthaft am überlegen…
Seit der Produktion des Neato gab es zwar auch schon ein paar Ausfälle und leider konnten die Nutzer nicht jeden Ausfall entsprechend zuordnen, allerdings deutet nichts auf erhöhte Ausfallrate des Laserscanners hin.


Gruß André

[Andre_S]

Hallo Zusammen,

nachdem ich mich nun doch durchgerungen habe den Rplidar in meinem Bot zu nutzen hatte ich diesen für 365 Euro inkl. Versand bestellt und gestern erhalten.
Viel konnte ich in der kurzen Zeit noch nicht testen, mehr oder weniger war dies ja auch für die „langen“ Winterabende gedacht.

Mal unabhängig, dass das mitgelieferte USB Kabel defekt ist, hatte ich gehofft, dass die Geräusche in real nicht so heftig wie in den Videos rüber kommen, leider ist dies aber der Fall. Die Laufgeräusche sind recht laut, teilweise kommt es auch immer wieder zu einem kurzen klappernden Geräusch. Das Drehteil ist etwas unrund bzw. scheint auch eine Unwucht zu haben. Technisch funktioniert es prinzipiell, allerdings traue ich dem Teil keine hohe Lebensdauer zu und für 365,- Euro wäre der Aufbau sicherlich auch vernünftiger zu bewerkstelligen gewesen. Die Abtastebene wird durch die Tatsache sicherlich auch nicht sehr stabil sein, allerdings kann ich die ermittelten Daten, auf Grund fehlender alternativen Scanner nicht wirklich bewerten.

Falls sich schon mal jemand mit diesem Teil näher befasst hat, kann er mir ja eventuell bei folgenden zwei Fragen auf die Sprünge helfen.


Gibt es eine Möglichkeit die PWM zu beeinflussen? (also den Motor abzuschalten)
Mir erschließt sich die Checksumme bei den Daten nicht.


Also den Motor kann ich nicht ständig laufen lassen, demzufolge möchte ich diesen gern abschalten. So richtig bin ich nicht schlau geworden ob es nun direkt über das System möglich ist, (nichts im Interface Protokoll gefunden) ansonsten muss ich dies eben extern vornehmen. Und bei der Checksummenberechnung, Payload zum Scanner (welcher denn?) und vom Scanner keine(?), da habe ich auch irgendwie so meine Probleme.

Ansonsten hatte ich gestern noch schnell ein paar Daten hin und her geschickt, (ohne Nutzung des SDK) welche ansonsten auch plausibel sind. Na ja,… warum man bei Modell = „0“, Hardware = „0“ liefert ist für mich auch etwas seltsam aber nicht zu ändern. Seriennummer und Firmwareversion sind zumindest plausibler.


Gruß André

[malthy]

Hallo André!

Sehr interessant! Könntest Du vielleicht noch etwas zum Vergleich des RPLIDARs zum Neato System sagen? Klar, bei letzterem kann man nur von den Fotos ausgehen, aber auch das ist ja vielleicht schon erhellend. Dankesehr!

Gruß
Malte

[Andre_S]

Hallo Malte,

ich würde es mal genauso sehen...
http://forum.arduino.cc/index.php?topic=238742.15


Gruß André

[Andre_S]

Hallo,

falls es jemanden interessiert...

Ich habe den rplidar am Wochenende ein paar Stunden laufen lassen. Im Prinzip kann ich außer den bereits genannten nichts neagatives sagen.

Die Messdaten sind recht genau!
Die Wiederholbarkeit der Messungen ist ebenfalls sehr gut!
Auf Grund der nicht stabilen Rotationsebene ist er allerdings nicht für einen 3D Scans geeignet...

Es kam gelegentlich zu einem Error, welcher durch Resetauslösung beseitigt werden konnte. Dies kann auch ganz gut automatisiert werden...

Allerdings konnte ich die Ursache des gelegentlich auftretenden "Klapperns" nicht ergründen. Da der ganze Kopf aber durch die nicht optimale Lagerung in der Ebene ca. 1-2mm "kippeln" kann, ist es in Kombination mit der Unwucht möglich, dass dies durch eine Resonanz ausgelöst wird oder die PWM sich kurzzeitig verschluckt.

Habe mal zu Testzwecken die Umgebung des Bot in 3m Sektoren eingeteilt um unötige Richtungsänderungen zu reduzieren. Für mehr müssen dann die längeren Winterabende herhalten. Nähere Details und Erfahrungen werde ich dann auch auf meiner Page listen.

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Die untere Ebene ist ein Vorhang.

Gruß André