Simulation ist schwierig, weil man ja die Abweichungen und Ungenauigkeiten simulieren müsste, von denen man eben nicht weiß, wie sie sich auswirken.
Ich denke nicht, dass größere Entfernungen vernachlässigbar sind. Wenn das Teil mitten im Raum steht, muss es doch auch wissen, wo es ist. Die Rastermethode fällt aus, wenn der Speicher knapp ist. Dann würde ich eher die Positionen der Mauern und Objekte speichern. Die Logik wird aber dann sicher nicht einfacher.
Ich denke, das muss nicht zwangsweise so sein. Es würde genügen, den Pfad von dort aus, zu einem Ziel, verfolgen zu können, den es gelernt hat. Aus den gespeicherten Pfadinformationen könnte man eine Skizze der Räume (um den Pfad herum) erstellen und so könnte auch eine Positionsbestimmung möglich sein, wo auf dem Pfad sich das Teil befindet. Wenn zwei Punkte existieren, zwischen denen der Pfad liegt, dann wäre nur der Pfad bekannt und rückschließend die Position auf dem Pfad. Bildlich betrachtet würde das auf einer Karte keinen ganzen Raum ergeben, sondern ein Art Schlauch. Würde der Roboter den ganzen Raum abfahren müssen (z. Saugen) könnte man mehr Informationen für eine Karte erhalten, aus der dann auch die Räume erkennbar sein müssten. Würde ich aber einfach einen Raum von außen nach innen spiralförmig abfahren, bräuchte es wohl auch keine Karte zur Navigation.Wenn das Teil mitten im Raum steht, muss es doch auch wissen, wo es ist.
https://www.roboternetz.de/community...e92#post648519Zitat von Gnom67
Deutlich einfacher, als mit den Unwägbarkeiten einer neugebauten Plattform auf Akkubetrieb im Originaltempo irgendetwas zustande bekommen zu wollen.
Ich muss korrigieren:
Die Position im Pfad ist immer bekannt, da der Pfad abgefahren wird.
@Holomino
was ist dort jetzt einfacher?
PS: Ich sollte noch anmerken, dass mich auch das Fahren nach Gelerntem interessiert. Schön ist, wenn es auf einem nodeMCU ausgeführt wird, dass man auch die Möglichkeit hat, die entstandenen Daten zu exportieren, um sie zu analysieren. Bislang mache ich so etwas nur, in einer einfacheren Version, mit einem ATmega328P, ohne die Daten einsehen zu können.
MfG
Geändert von Moppi (08.12.2019 um 15:41 Uhr) Grund: aus transportieren wird exportieren
Den Zusammenhang zwischen
- Sensorfehler
- Sensorreichweite
- Anzahl der Sensoren (Winkelauflösung)
- Odometriefehlern
- Geschwindigkeit des Fahrzeuges
- Auflösung der Karte
- Dynamik der Umgebung
zu testen und zu begreifen.
Wenn Du schon in der Simulation keine stabile Navigation hinbekommst, dann brauchst Du es auch nicht zu bauen.
Ich weiß nicht, was Du da hast. Ich sehe wohl ein Bild.
Aber ich finde es schon erstaunlich, dass Du das alles testen kannst! Was für ein Programm ist das?
Was für einen Programmcode gibst Du dort ein? Du müsstest ja den gesamten Ablauf simulieren können!? Oder kannst Du Dir eine Methodik aussuchen, die Du testest und baust es dann per Programm nach?
Gibt es nicht so viel zu bauen. Ich werde die Motoren ansteuern und die Sensoren auslesen. Die Sensoren müssen angebaut werden, das nodeMCU mit der Treiberplatine auf das Chassis montiert werden. Vermutlich muss noch ein ATmega328P bestückt werden, weil ich die Sensoren alle darüber abfragen will, die Daten schicke ich vermutlich wieder per ser. Schnittstelle rüber. Die Kabelverbindungen noch herstellen. Akkus anschließen. DC/DC-Wandler dazwischen schalten - kann ich erstmal alles mit 5V betreiben. Oder ich nehme zunächst einfach die 5V-Powerbank. Das ist dann für mich wohl einfacher, die Zusammenhänge zu testen und zu begreifen.Wenn Du schon in der Simulation keine stabile Navigation hinbekommst, dann brauchst Du es auch nicht zu bauen.
MfG
Geändert von Moppi (08.12.2019 um 16:43 Uhr)
Das ist ein Applikationsrahmen, in den ich jeweils eine "World" und einen (oder mehrere) "Algorithmen" lade.
Eine World repräsentiert die Interaktion mit der Umwelt, führt also Fahrbefehle aus und gibt Sensorwerte an den Algorithmus weiter. Ein Algorithmus wertet die Sensorinformationen aus und generiert Fahrbefehle.
Die im Link gezeigte SimulationWorld beinhaltet eine (in schwarzen Linien gezeichnete) simulierte 2-D Umgebung bestehend aus einem Grundriss (Outer-Polygon) und einer Liste von einfachen geometischen Formen (Inner-Polygons), mit denen sich Sensorwerte und Kollisionen des Roboters simulieren lassen. Außerdem siehst Du als schwarzen Pacman den Roboter in der Pose, in der der Roboter sich nach seinen Odometriedaten befindet. Als blauen Pacman findest Du die Position, die vom Algorithmus ermittelt wurde. Letztendlich beschränkt sich ein Simulationszyklus auf die Aufgabe, die Pose des Roboters ein kleines Stück in Richtung des vom Algorithmus bestimmten Zielpunktes zu verändern und von dort aus einem Sensorwert zu generieren (also eine Strahl in vorgegebene Richtung abzuschicken und den nächsten Schnittpunkt mit der Umgebung finden). Messfehler in den Sensorwerten lassen sich über die Angabe von z.B. +/-5% durch Random-Variationen in den Strahlenlängen simulieren. Die fehlerhafte Odometrie lässt sich in Drehung und Strecke ähnlich mit Fehlern simulieren.
Der Algorithmus sammelt in diesem Beispiel die Sensorinformationen zu einem vollständigen Rundumscan, und versucht, die wirkliche Pose durch bestmögliches Einpassen des Scans in die bereits vorliegende Map (die Klötzchenfelder) zu bestimmen. Wenn er das nicht hinbekommt, sieht man in der grafischen Darstellung, wie die Map zerfasert.
Neben der SimulationWorld gibt's aber auch noch die RealWorld, die die reale Kommunikation mit der Roboterhardware (seriell über Bluetooth) darstellt und eine FileRecordWorld, mit der sich mitgeschnittene Daten aus der RealWorld offline sequentiell in den Algorithmus laden lassen.
Ich hab das vor urig langer Zeit mal mit VB6 angefangen und irgendwann auf C# transkribiert. Mittlerweile rennt es auch auf nem Raspberry unter Mono, wobei ich die Browser-Schnittstelle über NodeJS nach einem knappen Jahr immer noch nicht fertig habe (ich komm nicht mehr dazu).
Was man manchmal alles so macht - finde ich nicht schlecht!
Ich habe auch mal Programme mit VB geschrieben, war aber glaub noch Version 4. 1995 bis 1997. Man kann mit VB wirklich gut solche Sachen machen. Ich habe dazumal Flughafenkarten in einen Editor geladen, als Bitmap. Dazu ein Algorithmus, um Häuser zu plazieren und zu drehen. Also Häuser für Terminalgebäude etc. So konnte ich also die Größe der Gebäude - nach Kartenvorlage - direkt anpassen und in die richtige Position drehen. Auch die Funkfeuer konnte ich so setzen, da die in den Karten angegeben waren. Auch Baumbewuchs habe ich eintragen können. Nachher sind die Daten exportiert worden, damit Dateien für den MS Flugsimulator erstellt werden konnten. Dafür hatte ich damals eine Software (ich glaub FS Designer hieß die), habe da noch ein wenig drum herum geschrieben, also eine eigene EXE- oder COM-Datei, damit ich den Vorgang automatisch von Anfang bis Ende durchlaufen lassen konnte. Das Original Tool war leider etwas eingeschränkt, ich glaube da waren nur max. 5 oder 10 Häuser möglich paar Landebahnen und Straßen. Bäume habe ich damit selber generiert (zwei Bitmaps im 90 Grad Winkel ineinandergestellt, ich glaube da musste man ein Gebäude als Grundobjekt nehmen und dann die Bitmap auf die Flächen setzen. Je nach Richtungsvektor oder so ähnlich wurden dann nur die Bitmaps dargestellt und die Wände des Gebäudes nicht). Aber der Designer erlaubte das Zusammenführen mehrerer Objektdateien, die man damit generiert hatte. Das habe ich dann ausgenutzt. Aufgrund meiner Erweiterung konnte ich dann also riesige Flächen mit Häusern per Zufallsgenerator bebauen, wie Berlin z.B.. Das war damals noch Seltenheit im MS Flugsimulator. Meist gab es ja nur ein paar Flughafengebäude bzw. mal ein markantes Gebäude in einer Stadt und das war es dann so weit. Bloß leider kann ich die alte VB Version nicht mehr installieren, so dass ich auch auf meine Programme nicht mehr zugreifen kann, die ich damit geschrieben habe.
Von daher weiß ich, was Du geleistet hast und finde das toll!
Schade ist aber, dass Du mit der Browser-Schnittstelle nicht weiter kommst!
MfG
PS:
Einmal habe ich Paderborn nachgebaut, das sah dann für den FS Designer z.B. so aus:
Code:'******************************************************************** ID 1 'Szenerie-ID '******************************************************************** '-------------------------------------------------------------------- 'Szenerie beschreiben '-------------------------------------------------------------------- GEO_AREA "GERMANY" '-------------------------------------------------------------------- 'Ausmaáe der Szenerie '-------------------------------------------------------------------- include "range1.inc" '******************************************************************** 'Flughafen Paderborn-Lippstadt '******************************************************************** ATIS 118.27,80/2,(N51,36,55),(E8,37,2),24,0,0,0, "Paderborn - Lippstadt … Delta ‚ € Š - Altimeter 1021 - † - ‡ Œyou have Delta ... ILS Freq 24 NAV 111.7 ..." '-------------------------------------------------------------------- 'Lande-/Startbahnen definieren '-------------------------------------------------------------------- AREA_TEST (N51,36,55), 'Position n”rdl.Breite (G,M,S) (E08,37,02), 'Position ”stl. L„nge (G,M,S) 25 'Reichweite (max.255) RUNWAY (N51,36,55), 'Position n”rdl.Breite (G,M,S) (E08,37,02), 'Position ”stl. L„nge (G,M,S) 288, 'H”he in Meter 239, 'Anflugkurs der Runway in Grad 7300, 'L„nge in Fuá 160, 'Breite in Fuá 24, 'Nummer der Bahn (1-63) ' 0, 'Buchstabe L =64, R =128, C =192 ' Bahn-Oberfl„che: ' 0, 'graues Muster 1, 'beton hell, m.Punkten ' 2, 'beton dunkel, m.Streifen ' 3, 'grasartig ' Bahn-Markierungen: 1+2+4+8+16+32, 'Seitenlinien '2+ 'Schwellenmarkierungen '4+ 'Landemarkierungen '8+ 'Abstandsmarkierungen (breit) '16+ 'Mittellinie '32, 'Darstellung der Beschriftung ' 64, 'Abstandsmarkierungen (schmal) ' Bahn-Beleuchtung: ' 0, 'keine ' 1, 'an den Seiten ' 4, 'in der Mitte 5, 'an den Seiten und in der Mitte ' Bahn-Beginn: 1, 'Schwellenmarkierung an/aus 1/0 1010, 'Markierung Typ1 an/aus 1010/0 0, 'Markierung Typ2 an/aus 1010/0 ' 2, 'Anflugbefeuerung MALSR ' 6, ' " ALSF-1 7, ' " ALSF-2 19, ' " Zahl der Blitzlichter ' Bahn-Ende: 1, 'Schwellenmarkierung an/aus 1/0 1010, 'Markierung Typ1 an/aus 1010/0 0, 'Markierung Typ2 an/aus 1010/0 ' 2, 'Anflugbefeuerung MALSR 6, ' " ALSF-1 ' 7, ' " ALSF-2 11, ' " Zahl der Blitzlichter 'Sichtflug-Gleitwinkelanzeigesystem 1: ' 0, 'kein ' 1, '2 Balken 2, '3 Balken 3, 'Winkel der Balken in Grad 'Sichtflug-Gleitwinkelanzeigesystem 2: ' 0, 'kein 1, '2 Balken ' 2, '3 Balken 3 'Winkel der Balken in Grad '-------------------------------------------------------------------- 'Navigationshilfen '-------------------------------------------------------------------- 'include "navtest.inc" NDB 354.0, 'Frequenz 30000, 'Reichweite in Meter /2048 (N51,36,55), 'Position n”rdl.Breite (G,M,S) (E8, 38,25), 'Position ”stl. L„nge (G,M,S) 288, 'H”he in Meter "PAD", 'Kennung (max.5) "Paderborn-Lippstadt" 'Name (max.24) '-------------------------- VOR 108.5, 'Frequenz 120000, 'Reichweite in Meter 0.1, 'magnetische Abweichung in Grad (N51,36,55), 'Position n”rdl.Breite (G,M,S) (E8, 38,25), 'Position ”stl. L„nge (G,M,S) 288, 'H”he in Meter "PAD", 'Kennung (max.5) "Paderborn-Lippstadt", 'Name (max.24) 1 'DME vorhanden '-------------------------- ILS 111.7, 'Frequenz 50000, 'Reichweite in Meter 0, 'magnetische Abweichung in Grad (N51,36,37.8764), 'Position n”rdl.Breite (G,M,S) (E08,36,16.2401), 'Position ”stl. L„nge (G,M,S) 288, 'H”he in Meter "PAD", 'Kennung (max.5) "Paderborn-Lippstadt", 'Name (max.24) 1+64+128, 'DME + Gleitwegsender + Empfindlichkeit 239, 'Anflugkurs in Grad 'Gleitwegsender: (N51,37,04.0557), 'Position n”rdl.Breite (G,M,S) (E08,37,26.3361), 'Position ”stl. L„nge (G,M,S) 288, 'H”he in Meter 3 'Winkel in Grad ' (N51,36,50.7359), 'Position n”rdl.Breite (G,M,S) ' (E08,36,50.7462), 'Position ”stl. L„nge (G,M,S) '-------------------------- INNER_MARKER (N51,37,13.3965), 'Position n”rdl.Breite (G,M,S) (E08,37,51.0021), 'Position ”stl. L„nge (G,M,S) 288 'H”he in Meter MIDDLE_MARKER (N51,38,32.2371), 'Position n”rdl.Breite (G,M,S) (E08,41,22.4972), 'Position ”stl. L„nge (G,M,S) 288 'H”he in Meter OUTER_MARKER (N51,40,22.8508), 'Position n”rdl.Breite (G,M,S) (E08,46,18.7887), 'Position ”stl. L„nge (G,M,S) 288 'H”he in Meter '-------------------------- '-------------------------------------------------------------------- 'Bodenfl„chen '-------------------------------------------------------------------- include "betflae.inc" '-------------------------------------------------------------------- 'Taxi Ways '-------------------------------------------------------------------- include "txwayss.inc" '-------------------------------------------------------------------- 'Airport definieren '-------------------------------------------------------------------- $f3os=$RefPointSecH/100000 $f3ns=$RefPointSecV/100000 $f3og=$f3os/60/60/100*100 $f3og=$f3og-0.5 $f3og=$f3og/1000*1000 $f3ng=$f3ns/60/60/100*100 $f3ng=$f3ng-0.5 $f3ng=$f3ng/1000*1000 $f4=$f3og*60*60 $f3os=$f3os-$f4 $f4=$f3ng*60*60 $f3ns=$f3ns-$f4 $f3om=$f3os/60/100*100 $f3om=$f3om-0.5 $f3om=$f3om/1000*1000 $f3nm=$f3ns/60/100*100 $f3nm=$f3nm-0.5 $f3nm=$f3nm/1000*1000 $f4=$f3om*60 $f3os=$f3os-$f4 $f4=$f3nm*60 $f3ns=$f3ns-$f4 AIRPORT (0~$f3ng,$f3nm,3~$f3ns), 'Position n”rdl.Breite (G,M,S) (0~$f3og,$f3om,3~$f3os), 'Position ”stl. L„nge (G,M,S) 288, 'H”he in Meter 239, 'Anflugkurs der Runway in Grad "Paderborn-Lippstadt", 'Name (max.24) 118.27, 'Frequenz COM1 in MHz 168.0 , 'Frequenz NAV1 in MHz 0, 'Azimutkurs NAV1 in Grad 173.0 , 'Frequenz NAV2 in MHz 0 'Azimutkurs NAV2 in Grad '******************************************************************** 'Geb„ude '******************************************************************** $label=-1 $1=-1 include "tower.inc" include "haus01.inc" include "tank1.inc" include "tank2.inc" include "tank3.inc" include "tank4.inc" include "1hangar.inc" include "2hangar.inc" include "baracke.inc" '*********************************************************** END
Geändert von Moppi (08.12.2019 um 19:31 Uhr)
Wie kommst du zu der Aussage? Wenn du einen Pfad irgendwie definierst und dann VERSUCHST ihn abzufahren, ist die Position noch lange nicht bekannt. So genau lässt sich gar kein Gerät steuern (ohne irgendeine Referenz), dass es nicht nach mehr oder minder vielen Bewegungen zwischen den Punkten A und B (oder weiteren) zu Abweichungen kommt. Wenn es so einfach wäre, müsstest du ja gar keinen Aufwand machen. Dann würde die Bewegungsanweisung ja völlig reichen. 3m vor, 2m links, 1,5m vor, 2m rechts. Ziel erreicht. Aber so einfach ist es nicht. Es sei denn, du bist damit zufrieden, wenn du dem Roboter alle paar mal eine Korrektur per Hand verpassen musst. Dann bist du der Sensor, der die Referenz erfasst.
Wenn du es schaffst, wenigstens halbwegs in die Zielregion zu kommen oder regelmäßig an einer geeigneten Stelle vorbei zu fahren, kannst du vielleicht diese eine Stelle als Referenz nehmen. Wenn der Roboter an einer Raumecke vorbei kommt, könntest du ihn dort sozusagen kalibrieren. der Pfad soll genau 15 cm von den beiden Wänden der Raumecken entfernt verlaufen.Du misst die Entfernung zu den beiden Wänden und kannst dann die Position so korrigieren, dass der Roboter auf dem Sollpfad liegt. Wenn die Abweichungen sonst nicht erheblich sind, kannst du bei jeder Fahrt an dieser Stelle korrigieren, so dass sich die Abweichungen nicht über viele Fahrten aufsummieren. Das wäre aber ein noch recht wenig flexibles System.
Es sollten Bewegungsmuster entstehen. Idealer Weise, wenn die Strecke in einem Stück angelernt wird, sollte auch nur ein Bewegungsmuster entstehen. Mit jeder Korrektur oder Änderung durch Anlernen entstehen neue Muster. Theoretisch kann man sich ein ideales Muster vorstellen, das also dem Pfad entspricht, bzw. bei Abarbeitung dem Pfad wiedergibt. Beim Anwenden des Musters ist bekannt, welche Position im Muster abgearbeitet wird. Weil jede Position, im Muster, nicht zufällig gewählt wird, sondern die beruht auf Abhängigkeiten, von Umgebungs- und Bewegungsparametern. Durch Bewegungsmuster lässt sich ein Rückschluss auf die Position im Raum ziehen, weil alle Bewegungen einen Bezug zum Raum haben.Wie kommst du zu der Aussage?
Beispiel: Wenn ich ein Bewegungsmuster mit "drei Schritten" nach vorn trainiere und dieses Muster abarbeite, befinde ich mich am Anfang der Bewegung auf Position 0 und am Ende der Bewegung auf Position 3. Die Distanz wir durch "Schritt" definiert. Damit steht eine Position fest, auch wenn sie nur relativ angegeben werden kann und nicht genau ist. Wenn ich morgens aufwache und gehe in die Küche, kenne ich meine genaue Position im Raum (nach Koordinaten) auch nicht.
Abweichungen spielen keine große Rolle. Schlimmstenfalls führt es zur Desorientierung, ich habe mich dann verirrt.
Was soll das System tun? Zielsetzung ist, von Punkt zu Punkt zu fahren, wobei dem Roboter der Weg gezeigt wird.Das wäre aber ein noch recht wenig flexibles System.
Ist beim Mensch genauso so. Entweder ich habe einen Plan, dann gehe ich nach dem von einem Raum zum andern, zielgerichtet. Oder ich folge einer anderen Person. Oder ich folge einer Wegbeschreibung. Habe ich vom Wohnzimmer aus dann die Toilette gefunden, kenne ich den Weg. Damit bin ich aber auch nur so flexibel, dass ich den Weg zur Toilette finde und zurück. Das Auffinden der übrigen Räume müsste ich erst noch lernen.
Nachtrag:
Das Verfahren könnte an der Menge benötigten Speichers, bzw. an der Verarbeitungsgeschwindigkeit, die mit der Datenmenge zunimmt, scheitern. Die Flexibilität ergibt sich aus der Menge gespeicherter Daten und deren Verarbeitung. Das bedeutet, zunächst ausprobieren und die einzelnen Eingabeparameter auf das Nötigste relativieren. Dann könnte ich die anfallende Datenmenge abschätzen. Durch Priorisieren der Eingabeparameter kann die weiter gering gehalten werden, dadurch steigt die Ausführungssicherheit; aber es sinkt die Flexibilität bezüglich der situativen Wiedererkennung (Ähnlichkeit).
Daher kann ich nur hoffen, dass 3MB Speicher und 80MHz eines nodeMCU, genügen. Nach meinen bisherigen Schätzungen könnte das knapp werden. Aber gut, letztens war ich beim Zahnarzt und musste mich etwas festlegen, wann ich da sein werde und ich habe dann - unter Vorbehalt einiger Minuten Abweichung - eine Zeit genannt; als ich dann angekommen war, hat sich gezeigt, dass das sehr sehr knapp war (was ich aber auch vorher aus dem Bauch heraus wusste), da ich praktisch auf die Minute da war (ca. 60s bis 80s früher).
MfG
Geändert von Moppi (09.12.2019 um 06:50 Uhr)
Berechtigungen
Zitieren
Lesezeichen