Anfangsplanung: autonomer Packesel

[amrosik]

Das war auch das Problem des armen Robis. Der hat gemessen wo er ist, aus der Abweichung den Weg berechnet und diesen gefahren. Kaum war er an seinem Ziel, sagte das GPS: Ätsch Bätsch du bist 2m neben dem Ziel! Also alles nochmal von Vorne ...

Wurde das im Jahr 2000 ganz abgeschaltet, oder nur von 100m auf 2m gedrosselt (Ich geh mal davon aus, dass @Rabenauge das Experiment noch in diesem Jahrhundert gemacht hat)?

Die unbekannte dabei ist der Schlupf. Je nach Untergrund dreht ein angetriebenes Rad mehr oder weniger durch. Die berechnete Strecke aus Radumfang * Umdrehungen ist immer grösser als die tatsächlich zurückgelegte. Im Extremfall steht das Rad auf Glatteis und dreht durch. Berechnet bist du unheimlich schnell unterwegs, obwohl du dich real keinen cm bewegst.

Bei der Panzerlenkung sollte man doch sowieso auf Odometrie verzichten, oder? Also so wie ich @Rabenauge verstanden habe.

Da ich die reale Bewegung nur durch das IMU messe, kann das Rad ruhig durchdrehen wenn es will. Wenn der Roboter die Drehnung mit 30°/s um sich selbst gerade nicht hinkriegt, weil die linken Räder durchdrehen, während die rechten Grip haben, dann wird das IMU diese Diskrepanz feststellen. Das PID wird dann die rechten Drehzahlen reduzieren, und die linken erhöhen.

[Peter(TOO)]

Wurde das im Jahr 2000 ganz abgeschaltet, oder nur von 100m auf 2m gedrosselt (Ich geh mal davon aus, dass @Rabenauge das Experiment noch in diesem Jahrhundert gemacht hat)?

Naja, das ist eine komplizierte Geschichte.
Grundsätzlich darf man nicht vergessen, dass GPS ein militärisches System ist! Deshalb gibt es auch das Galileo-Projekt der Europäer, welches ein ziviles System ist.

Bei GPS gibt es die zivile Nutzung, welche absichtlich gestört werden kann. Dieser Teil ist, ausser über Krisengebieten, abgeschaltet worden. Das US-Militär behält sich aber vor, dies jederzeit wieder zuzuschalten. z.B. im Einflussgebiet des IS dürfte GPS aktuell keine verlässlichen Daten empfangen.
Teil des GPS-Prinzips ist es, dass der Satellit seine genaue Position kennt und diese, zusammen mit der Zeit, aussendet. Somit kann man auch auf bestimmten Bahnabschnitten ein verfälschtes Signal senden.

Zudem gibt es noch ein paar Geheimnisse, welche das Militär nicht preis gibt. Ein Teil der gesendeten Daten ist deshalb verschlüsselt.

Hinzu kommt, dass es mittlerweile um die 6 Generationen von GPS-Satelliten gibt, wobei von der ersten Generation keine mehr in Betrieb sind. Jede Generation ist natürlich etwas besser als ihre Vorgänger.

MfG Peter(TOO)

[Rabenauge]

Meine 2m haben weniger mit der Genauigkeit von GPS allgemein zu tun, sondern damit, dass mein Empfänger (neo 6-m von Ublox) beispielsweise die PPP-Technologie _nicht_ unterstützt.
Dafür nutzt er aber auch so längst nicht nur reine GPS-Daten, sondern beispielsweise (wenn ers empfangen kann) auch die SBAS-Korrekturdaten.
Nen GPS ist lange nicht mehr ein reiner GPS-Empfänger, die dinger stellen intern mit den empfangenen Daten noch ne ganze Menge an, um die Genauigkeit zu verbessern.
Allerdings wird da jeder Hersteller sein eigenes Süppchen kochen, und auch vom selben Hersteller gibts oft Teile mit verschiedenen Features, das neo 6-p beispielsweise nutzt PPP-und kommt damit unter nem Meter in der Genauigkeit!
Leider hab ich das Ding noch nicht als Modul gesehen.

[amrosik]

Kann man das neo 6-p so ohne Weiteres an einem Raspberry Pi betreiben? Bei dem Modul was ich gefunden habe, werden Treiber für Linux angeboten, deshalb gehe ich davon aus, dass man das Modul einfach an die USB-Buchse des Raspberry anschließen kann. Damit wäre es aber noch nicht getan:

Wie kann man an die Rohdaten in Echtzeit ran, um sie in eigenen Python- oder C++-Programmen zu verwenden?

[Rabenauge]

Das 6p hab ich noch nie als Modul gesehen.
Kenn ich nur eingebaut, nen bissel teuter: https://www.reichelt.de/?ARTICLE=135...FUEaGwodDggNKQ
Das Ding ist natürlich USB-fähig.

Das Neo 6m gibts als Modul unter nem Zwanziger (ich glaub, 12 hatte ich bezahlt für), das ist für 3.3V ausgelegt, aber 5V-tolerant.
Und _das_ Modul hat keine USB-sondern ne ganz simple, serielle Schnittstelle, die man sicher am Pi auch nutzen könnte.
Dann einfach das NMEA parsen, wird schon gehen.
Rohdaten kann es ausgeben, nur sind die recht nutzlos, da der Chip bereits intern die Qualität gewaltig verbessert-wozu sollte man darauf verzichten wollen?

[amdrosik]

Da habe ich mich wirklich schlampig ausgedrückt. Mit "modul" meinte ich nicht das Modul, sondern das fertige.

Und mit "Rohdaten" meinte ich nicht die Rohdaten, sondern die fertigen Daten.

Letztendlich ist die Frage, ob ich extra einen Treiber für Linux schreiben muss (was ich nicht vermag), um mit dem Teil überhaupt erstmal kommunizieren zu können.

[i_make_it]

Letztendlich ist die Frage, ob ich extra einen Treiber für Linux schreiben muss (was ich nicht vermag), um mit dem Teil überhaupt erstmal kommunizieren zu können.

Treiber wirst Du keinen schreiben müssen, ist ja USB.
Und wenn man ein Blick ins Handbich wirft, ist es eine serielle Schnittstelle die über USB läuft.
http://www.navilock.de/files/19836.d...21099550,d.d24

Wenn Du ein Programm schreibst, das die Daten die deine serielle Komunikation liefert auch nutzen soll, muß das Programm halt NMEA können.
http://www.tronico.fi/OH6NT/docs/NMEA0183.pdf
Sprich ein Parser der NMEA in die internen Formate deines Programms übersetzt.

Du kannst zwar u-center nehmen, aber damit kann kein anderes Programm was anfangen.
Ist ja ein grafisches Frontend für Menschen.
https://www.u-blox.com/de/search?keywords=u-center&f[0]=field_item_type%3Aarchive

[amrosik]

Das könnte euch interessieren:

Hier hat es jemand geschafft, so einen Navilock-Empfänger am Raspberry zu betreiben. Das Linuxsystem hat das Gerät ohne Probleme erkannt:
http://www.cardboard-car.com/top-sto...-u-blox-6/7358
Über die Präzision werd ich euch informieren.


Und zum Thema Distanzmessung:
http://hackaday.com/2016/01/22/how-t...-raspberry-pi/

Das Teil ist auf Ebay für etwa 110€ zu haben. Ein günstiges seriell hergestelltes LIDAR für Staubsauberroboter. Jetzt dient es Hobbyisten als absolute Alternative zum Ultraschall oder Infrarotsensor. Um das LIDAR gleichzeitig zur Verbesserung der Ortung verwenden zu können, sind min. 2 Sachen notwendig:

• Eine anständige Kartographierung der Strecke. Hierzu sind auch die genauen Positionsdaten notwendig.
• Irgendeine Art von Korrelationsanalyse, um den Streckenabschnitt, in dem sich der Robi gerade befindet "wiederzuerkennen".

Zum ersten Punkt:
Die erste Idee wäre,

1. einfach die Strecke und dutzende Male mit dem Robi abzulaufen und zu scannen. Das würde ich "schnappschussweise" erledigen, also den Robi irgendwo hinstellen, ein Paar Sekunden scannen lassen ("Belichtungszeit"), und dies in vermessenen Abständen wiederholen. Wie man nachher die Fotos zusammenklebt, keine Ahnung.
2. Als nächstes müsste die Karte irgendwie aufbereitet werden: Z.B. die statischen Objekte (Wände, Bäume etc.) beizubehalten, und dynamische Objekte rauszuhauen. Und dann schauen, ob da eventuell was fehlt (irgendwelche Lücken in den Daten, wo normalerweise Etwas ist).
3. Und dann muss die Karte mit echten Positionsdaten verknüpft werden. Dazu würde ich einfach mit dem Auge einpaar Referenzpunkte in den LIDAR-Daten suchen, z.B ein 200 Jahre alter Baum, der auch auf Satellitenbilder zu erkennen ist, und die zugehörigen GPS-Koordiaten eintragen. Es reichen dann im Prinzip 2 Referenzpunkte, um der gesamten LIDAR-Karte Positionen zuzuweisen (außer Höhendaten). Viel hilft viel.

Wie würdet Ihr das machen?

Zur eigentlichen Ortung:

1. Das GPS liefert bereits eine ungefähre Ortung. Dann kann man schonmal den Bereich der LIDAR-Karte eingrenzen, über den man die Korrelationsanalyse drüberjagt.
2. Wie man hier weiter vorgeht, weiß ich bisher nicht.

mit freundlichen Grüßen,

Amrosik


EDIT:

Ich weiß gerade nicht, inwiefern es sinnvoll ist, die LIDAR-Daten "aufzubereiten". Schließlich sollen sie nacher korreliert werden.

[Rabenauge]

Du redest andauernd von ner IMU- sonst keiner, glaub ich.
Ich persönlich meine, es geht generell auch ohne-wenn man anderweitig an die nötigen Daten kommt.
Hierzu muss man sich allerdings erst im Klaren sein, welche Daten man _wirklich_ benötigt. Die Position genauer als nen Meter _immer_ zu haben, kannst du vergessen. Oder das Fahrzeug kommt vor lauter rechnen nich mehr zum fahren.
Dass ich auf meinem Monster eine drauf hab, hat eigentlich erstmal nur einen Zweck: umkippen zu verhindern. Bisher hab ich die aber noch nicht mal angeschlossen, für die Wegfindung werd ich die kaum benötigen, da reichen Kompass und GPS.

Und: ich würde ein Lidar überhaupt nicht benutzen.
Ich bin davon überzeugt, dass man es nicht braucht, ansonsten gibt das ausser nem riesigen Rechenaufwand eher keine Vorteile.
Schliesslich spuckt das Ding nicht nur Nullen und Einsen aus, im Sinne von: 1=Hindernis, 0=Bahn frei.

Dein Problem ist: du hast wenig praktische Erfahrung (keine, vermute ich sogar). Daher kannst du die Fallstricke, die auf dich lauern bei dem Projekt, lange nicht alle erahnen.
Und: theoretisch ist alles ganz einfach. Die Praxis wiederlegt das aber andauernd.
Andererseits: beispielsweise Insekten haben relativ wenig "Umgebungssensorik"- und kommen damit erstaunlich gut zurecht.
Warum also Dinge unnötig verkomplizieren?

Schnapp dir ein GPS, stecks in die Tasche, lauf deinen Weg ab und gucke, was bei raus kommt. Das dauert nicht so lange wie das schreiben hier- aber du weisst danach mehr als jetzt.
Dann nimmste ein Modellauto (kann auch nen biliges Spielzeug sein, wenn es den Weg bewältigen kann) und rüste das mit Sensoren aus- es soll nur Hindernissen alleine ausweichen. Damit biste bis Jahresende voll beschäftigt-wetten?
Beides _musst_ du lösen, das kannst du nur praktisch!
Du kannst _nicht_ alles jetzt sonst wie toll planen, dann bauen, und es wird funktionieren, das versprech ich dir.

[RP6conrad]

Meine "gps-rover" basiert sich auf eine billiges IMU MPU9250, ein GPS Ublox M8N und eine STM32 µcontroller. Das alles auf eine Hobbyking "Rattler" chassis. Das alles functioniert relatif gut. Folgende problemen :
GPS Genauigkeit ist ca +/- 1 meter bei gute Bedingungen ! Im Wald wahrscheinlich schlechter. IMU ist absolut notwendig, um die Himmelsrichtung von Rover zu kennen. Eine Bahn abfahren schmaller dan 4 meter, ist sehr schwierig. Hindernis Erkennung ist schwierig, US-sensoren sind sie ungenau, sie wissen nur "da ist etwas in ein Kegel for mich", kann einfach ein unebenheit auf die Strassen sein.
differential GPS ist eine moglichkeit, aber immer noch relatif teuer (>200€). Meine Rat : fange an mit so etwas, und wenn das klappt konnen sie weiter gehen mit eine 10 kilo rover.
Videos : Ein einfaches Track (Rechteck)

Etwas schwieriger in Winter :

GPS Racen :