Positionsbestimmung im Raum und Ausrichtung: Funktionsweise

**skg-rob** · 10.05.2009, 16:48

Noch ein mal, in zwei Schritten:

http://www.abload.de/image.php?img=b...foto-2trou.png
http://www.abload.de/image.php?img=b...foto-3iv7s.png

mfg skg-rob

**vohopri** · 10.05.2009, 17:00

Hallo rob,

in deiner Zeichnung ist gestanden, " ... aufgrund der Position des Roboters", jetzt sagst du, dass die Position nicht bekannt ist.

Das ist kein Problem, das kann vorkommen, wenn die Aufgabenbeschreibung unklar ist. Meine Formel stimmt trotzdem, wir müssen mit der Lösung nur früher ansetzen.

Der Roboter kann mithilfe des Kompass 4 Abstandsmessungen senkrecht auf die 4 Wände vornehmen. Er muss natürlich die Ausrichtung des Raumes kennen. Das Koordinatensystem kann am einfachsten nach dem Raum ausgerichtet sein. 2 Abstände ergeben schon die Koordinaten und die andern 2 Abstände sind zur Kontrolle. Mit DIESEN Koordinaten kannst du dann in die Formel aus dem vorigen Post gehen und den Winkel in Richtung P ermitteln.

grüsse,
Hannes

EDIT: Unsere Postings haben sich überschnitten, die obige Antwort berücksichtigte daher das letzte Posting nicht.

Mit dem letzte Posting wird klar, dass du schräge Sonardistanzen verarbeiten willst. Wenn du genaue schräge sonardistanzen hättest, könnterst du die Koordinaten (über den Abstand zur Wand) leicht ausrechnen.

Abst. zur Wand = schräge Sonardist. * cos(Winkel zwischen Richtung zur Wand und Richtung der Sonarmessung)

Aber: Damit wirst du kaum Erfolg haben. Die schräge Sonarmessung wird keine guten Echos produzieren. Es werden daher sehr oft keine Echos gehört werden, oder IRGENDWELCHE Sekundärechos. Wenn du aber doch ein Sonarecho bekommst, weisst du die genaue Richtung nicht, weil die Sonarmessung zu wenig scharf gebündelt ist.

Ich würde den Sonarsensor drehbar machen und senkrecht auf die Wände zielen. Dafür brauchst du nur einen Sensor.

H.

**skg-rob** · 10.05.2009, 17:31

Hmmm, nein das geht nicht. Das würde viel zu lange dauern und das will ich genau vermeiden. Ich habe schon einen Roboter gesehen der das ganze mit 3 Sonars im 120° Abstand gelöst hat. Nur weiß ich die Formel zur Berechnung nicht.

Den Teil ab Edit verstehe ich nciht: Kann ich nciht einfach die Sonarwerte in eine Formel (wenn es denn nun eine gibt die ich verwenden kann, oder gibts es einen Ausdruck für solche Berechnungen nach denen ich googeln könnte?) einbauen und dann weiß ich wi ich stehe? Weil die Summe aller Distanzen bleibt konstant. Der Kompass sagt mir wie ich stehe. Und weiter?

Sorry wenn ich dich nerve weil ich es nciht kapiere, aber deine Formel hilft mir nur dann, wenni ch weiß wo der Robo steht? Aber genau das, weiß ich nciht.

Trozdem Danke das du mir wenigstens das mit der Winkelberechnung erklärt hast.
mfg skg-rob

**vohopri** · 10.05.2009, 18:00

Abst. zur Wand = schräge Sonardist. * cos(Winkel zwischen Richtung zur Wand und Richtung der Sonarmessung)

Das ist die Formel, mit der du den Abstand zur Wand errechnest, wenn du eine schräge Sonardistanz hast. cos ist der Kosinus, das ist eine Winkelfunktion. Der Winkel, den die cosfunktion als Argument übergeben bekommt, ist die Abweichung der Sonarmessung von der Lotrechten zur Wand.

Also schön der Reihe nach:
Robo steht schräg und macht eine Distanzmessung mit Sonar. Die Messrichtung zeigt nicht senkrecht zur Wand, sondern weicht um einen bestimmten Winkel ab. Diesen Abweichungswinkel kennst du, weil der Kompass zeigt, wie der Robo ausgerichtet ist. Von diesem Abweichungswinkel wird der Kosinus berechnet. Wenn du die gemessene Sonardistanz mit dem Kosinus vom Abweichungswinkel multiplizierst, bekommst du den Abstand zur Wand. Aus dem Abstand zur Wand berechnest du eine Koordinate.

Am Besten zeichnest du das in eine Zeichnung rein, dann sehe ich, was du davon verstehst und was nicht.

Die Begriffe zum Suchen und Nachschauen habe ich schon genannt: Tigonometrie, Wiki, Kosinus.

grüsse,
Hannes

**skg-rob** · 10.05.2009, 18:08

http://www.abload.de/image.php?img=b...foto-4h5oi.png

Ich weiß jetzt nciht wie ich die Abstände, die ja nicht recchtwinklig zum Koordinatensystem verlaufen, zusammen bringe. Vlt. mit Parallelen zu den vier Wänden, die sich in einem Punkt treffen? Aber wie macht das dann der Roboter?

**vohopri** · 10.05.2009, 18:24

Das Koordinatensystem kann nach den Wänden ausgerichtet sein. Anders wird es für dich zu Kompliziert. Aber so ist der Abstand zur linken Wand die x Koordinate und der Abstand zur Wand, die in deiner Zeichnung unten ist, die y Koordinate.

Die Abstände, die mit der cos Formel aus den schräge gemessenen Werten errechnet wurden, sind schon im rechten Winkel zur Wand und damit auch parallel zu den Koordinatenachsen.

grüsse,
Hannes

**skg-rob** · 10.05.2009, 18:29

Ok, aber dann weiß ich ja nciht mehr wo P liegt, weil das ja nur dann bekannt ist, wenn das Koordinatensystem immer gleihc bleibt.

**vohopri** · 10.05.2009, 18:39

Doch, das weisst, du, das Koordinatensystem bleibt immer gleich am Raum ausgerichtet.

**skg-rob** · 10.05.2009, 18:42

Achso: Mit cosinus schmeiß ich kwasi den Faktor Schräg stehen heraus. Super Danke! Thema erledigt! Jetzt bau ich den Robo und werde dass dan ausprobieren.
Vielen Herrzlichen Dank, vohopri! Super dass es Menschen gibt, die nciht schnell genervt sind und einem etwas erklären