Autonomes Fahrzeug, abgeschlossenes Projekt

[vohopri]

Hallo,

immer noch weit entfernt vom Ziel, gehts schon in die richtige Richtung. Als einfachste Plausibilitätsprüfung berechne ich den Abstand der erkannten Lampen. Wenn der zu stark abweicht, wird das Ergebnis der Positionsbestimmung nicht weiter verarbeitet. Sowohl die Vergleichsfarben, als auch die Mitte des Suchfensters werden jetzt mit jeder plausiblen Positionsbestimmung nachgeführt.

So lässt es sich schon manuell gesteuert herumkurven. Algorithmen und Parameter werden getestet.

Bild hier  

Grüsse,
Hannes

[vohopri]

Hallo,

recht spektakulär schaut es noch immer nicht aus, aber die Tests sind nicht nur lehrreich, sondern dann auch wieder erfreulich:

Bild hier  

Das ist schon einmal fehlerfrei.

Auf der Basis könnte man schon die ersten autonomen Funktionen realisieren, aber das Arbeiten an der Störfestigkeit ist gerade interessanter.

grüsse,
Hannes

[avion23]

SLAM, fast SLAM, online SLAM --> google.

[vohopri]

SLAM, fast SLAM, online SLAM --> google.

Hallo avion,

nein, um SLAM handelt es sich hier nicht.

grüsse,
Hannes

[vohopri]

Hallo,

mein Peiltechnikträger, um nicht zu sagen mein Leuchtdioden-spazieren-führ-fahrzeug musste so einiges an Tests mitmachen. Softwareseitig ist einiges klarer geworden, Hardwareseitig habe ich die Überzeugung gewonnen, dass ich als nächstes relativ grosse Farbscheiben, beleuchtet oder unbeleuchtet testen werde. Bei den Leuchtdioden ist weniger der Abstrahlwinkel das Problem, sondern eher die geringe Ausdehnung und die Übersteuerung der Kamera. Im Zentrum sind sie dann alle weiss.

Aber bevor ich die Peilzeichen umbaue, möchte ich noch einen Versuch in Richtung Autonomie des Fahrens unternehmen.

Also habe ich, um es für mich zunächst einmal ganz einfach zu machen, vor dem Fahrzeug zwei Testpunkte definiert.

Bild hier  

rot = Kurs
grün = Fahrzeug
die Eckpunkte des graugrünen Dreiecks = Testpunkte

Es soll also wie mit einem ganz einfachen Linienfolger navigiert werden. Das soll nur virtuell in der Karte vorgegeben werden und in der Realität befolgt werden.

Als Kurs könnte man in der Karte eine Rundkurs vorgeben. ER ist leicht elliptisch und pass zur Jahreszeit und dem kommenden Osterfest.

Bild hier  

So hat man schon einmal was zum Testen. Mal sehen.

grüsse,
Hannes

[mare_crisium]

Guten Abend, vohopri,

jetzt bin ich ganz gespannt, wie Du die Bahnregelung organisierst!

Ich vermute stark, Du willst den Regelkreis in den PC verlagern, so dass er dem Fahrzeug nur die errechnete Stellgrösse weitergibt. Du könntest jeweils einen Zwischenpunkt auf dem Osterei als nächsten Zielpunkt ansteuern. Die Regelabweichung wäre dann z.B. die z-Komponente des Vektorproduktes zwischen der augenblicklichen Richtung der Fahrzeug-Längsachse und dem Vektor vom augenblicklichen Ort des Fahrzeugs zum Zwischenpunkt. Am Besten rechnet sich's dabei mit Einheitsvektoren. Der Regler berechnet aus dieser Regelabweichung die Stellgrösse, mit sich der Lenk-Servo direkt ansteuern lässt.

Wenn das Fahrzeug bis auf einen bestimmten Endabstand an den Zwischenpunkt herangekommen ist, wird zum nächsten Zwischenpunkt umgeschaltet. Den Abstand zwischen den Zwischenpunkten wählt man zwei- bis dreimal so gross wie den Endabstand. Auf diese Weise könntest Du nicht nur das Osterei, sondern auch beliebige andere Kurse fahren.

Für den Regler ist vermutlich ein einfacher P-Regler optimal. Wegen der Zeitverzögerung durch die Kameraauswertung und die Datenübertragung wird ein Regler mit I-, und erst recht mit D-Anteil, leicht ins Schwingen kommen.

Ciao,

mare_crisium

[vohopri]

Hallo Mare Crisium,

danke für deinen interessanten Kommentar. Das Thema wird für mich auch recht spannend.

Im ersten Durchgang hab ich mal eine sehr primitive Variante gewählt. Ich teste nur 2 Punkte, ob sie innerhalb oder ausserhalb der Sollspur liegen. Das ist vergleichbar mit einem Linefollower, der an der Begrenzung einer Linie entlang fährt.

Das Ergebnis ist nicht berauschend, aber immerhin war das die erste autonome Fahrt von dem System.

Bild hier  

Die zwei von der grünen Fahrzeugachse abgewandten Eckpunkte des grauen Dreiecks zeigen die jeweilige Lage der Testpunkte an. Wenn man die Parameter etwas anpasst, dann wird das Ergebnis schon etwas ansehnlicher.

Bild hier  

Als nächstes werde ich die Testpunkte mit der Lenkung koppeln. Davon verspreche ich mir viel. Die stark integrierende Wirkung der Fahrzeugdrehung oder der Kursänderung fällt weg.

Die Methode mit Testpunkten ist sehr einfach und schnell. Darauffolgend werde ich natürlich zu anspruchsvolleren Methoden weiter gehen, wo der Winkel zur Sollspur, in Abhängigkeit vom Abstand zur Sollspur geregelt wird.

Inzwischen habe 4 Stück 1.2 V Akkus im Fahrzeug. Der erste Satz Trockenbatterien hat erstaunlich lang gehalten. Leider ist meine Kamera im System integriert, so dass ich keine Videos machen kann. Standfotos zeigen ja auch nicht viel, wenns um die Dynamik von Regelung geht.

grüsse,
Hannes

[Ryoken]

Hallo vohopri,

das Thema ist ja schon etwas älter, hatte damals auch immer etwas mitgelesen, aber über eine Frage bin ich erst jetzt gestolpert. Ich hoffe Du hast trotzdem noch eine Antwort für mich:

Als nächstes werde ich die Testpunkte mit der Lenkung koppeln. Davon verspreche ich mir viel. Die stark integrierende Wirkung der Fahrzeugdrehung oder der Kursänderung fällt weg.

Die Methode mit Testpunkten ist sehr einfach und schnell. Darauffolgend werde ich natürlich zu anspruchsvolleren Methoden weiter gehen, wo der Winkel zur Sollspur, in Abhängigkeit vom Abstand zur Sollspur geregelt wird.

Inwiefern war die Lenkung denn zuerst nicht mit den Testpunkten gekoppelt - sie muss ja beteiligt sein, um Kurskorrekturen dann auszuführen. Oder war sie vorher sozusagen am Ende einer Kette, mit den besagten, integrierenden Zwischengliedern, vor dem Lenkbefehl?

Gruß Ryoken

[vohopri]

Hallo,

die Testpunkte waren zuerst mit dem Fahrgestell gekoppelt. Das ergab eine Regelung der Lage des Fahrgestells. Dann wurden sie mit der Lenkung gekoppelt. Das ergibt eine Regelung des Lenkeinschlags. Letzteres führt zu einem ruhigerem Kurs. Es wird weniger übersteuert, und rechtzeitig wieder zurück gelenkt.

[Ryoken]

Hallo,

und danke erstmal für die Antwort.
Also ist es ungefähr so wie ich vermutet hatte - die Lenkung wurde erst über das Zwischenglied
der Lageregelung angesprochen, und später dann direkt.

Gruß Ryoken