Chiến lược lập bản đồ chu vi khu vực với robot di động


7

Tôi muốn xây dựng một bot mà khi được đặt trong một khu vực sẽ có khả năng tìm chu vi của khu vực và lập bản đồ các chướng ngại vật hiện tại. Sau đó, nó có thể điều hướng đến các phần khác nhau của khu vực theo yêu cầu (ví dụ: điều hướng đến góc Tây Bắc hoặc liên tục theo dõi toàn bộ khu vực hoặc quay lại một điểm cụ thể trong khu vực). Phần cứng / phần mềm nào sẽ là cần thiết để thực hiện điều này? Tôi đã cân nhắc sử dụng IR để phát hiện chướng ngại vật & tường nhưng có vẻ như độ phân giải có thể hơi thấp đối với các mục đích này (IR có thể nhận ra một khu vực chỉ đủ lớn để bot phù hợp không?). Những công việc trước có sẵn trên các chủ đề này, những cảm biến nào tôi có thể xem xét để bắt đầu?

Câu trả lời:


9

Để thực hiện thành công điều này, bạn có thể muốn như sau:

  • Cảm biến định vị - Nếu bạn đang ở trên một bề mặt nhẵn, đo hình bánh xe là đủ. Khu vực mà bạn đang hoạt động càng khó khăn thì bạn càng cần nhiều cảm biến. Các cảm biến phổ biến khác để bản địa hóa: La bàn kỹ thuật số, IMU, GPS, Theo dõi tầm nhìn (Nhận dạng Fiducial), Stargazer (Trong nhà). Bạn cũng có thể sử dụng dữ liệu cảm biến LIDAR để thực hiện nội địa hóa.

  • Phát hiện chướng ngại vật - Như Kortuk nói, có lẽ là LIDAR. Có thể là Kinect, vì đó là độ nóng mới. Một LIDAR phong nha có thể sẽ bắt đầu khoảng 1000 USD cho một Hokuyo, và đi lên từ đó. Sau đó bạn có thể đặt dữ liệu này vào bản đồ.

Từ quan điểm phần mềm, có một số tùy chọn, nhưng lựa chọn mà tôi đã gặp may mắn là ROS. Nó có rất nhiều tính năng phần mềm như bản địa hóa, ánh xạ, trình điều khiển LIDAR.

Theo như con đường thực tế, chỉ cần xoắn ốc từ một điểm trung tâm sẽ hoạt động, có tính đến những trở ngại và không có gì.


1
được viết tốt và kỹ lưỡng!
Kortuk

Tôi có thể cung cấp cho bạn thêm thông tin, mã và đề xuất cảm biến nếu bạn quan tâm. Ngân sách là một mối quan tâm lớn trong robot di động. Tôi đã làm robot sở thích trong 10 năm qua, vì vậy nếu bạn cần làm rõ thêm, đừng ngần ngại hỏi.
mjcarroll

Cảm ơn, đây là công cụ tuyệt vời! Tôi đang làm việc với ngân sách - LIDAR trông giống như chính xác những gì tôi cần nhưng 1000 đô la thì hơi đắt. Có các tùy chọn LIDAR rẻ hơn? Tôi đang làm việc với Netduino vì vậy tôi hy vọng sẽ tìm thấy các lá chắn tương thích với Arduino để sử dụng lại. Tôi rất vui khi bỏ ra 150 đô la để Kinect tách ra nhưng tôi nghĩ nó sẽ cần nhiều sức mạnh xử lý hơn Netduino để phân tích dữ liệu. Những gì tôi muốn làm là rất Roomba-ish, có lẽ tôi nên xem xét nền tảng đó.
James Cadd

Tôi nghĩ rằng đội ở trường tôi có một đội nhỏ với giá <100. Tôi có thể kiểm tra nó
Kortuk

1
James, nếu bạn đang sử dụng thứ gì đó có kích thước của Arudino, sức mạnh xử lý sẽ trở thành một hạn chế. Tôi không biết liệu bạn có thể xây dựng toàn bộ bản đồ chỉ với nền tảng Arduino không. Nếu đây là thứ mà bạn đang cân nhắc sử dụng lại, có thể đáng để bước lên một chiếc netbook. Các cảm biến cao cấp thường là USB. Chúng tôi đã có Roomba, Netbook và LIDAR hợp tác với ROS để thực hiện SLAM (Bản đồ hóa và Bản đồ hóa đồng thời) và điều hướng.
mjcarroll

2

Không bao gồm thực hiện tầm nhìn máy tính với một máy ảnh, mà NI có một số phần cứng để giúp bạn với chi phí. Tôi sẽ đề nghị bạn xem xét việc sử dụng LIDAR . Đây không phải là quá đắt bởi hồi ức của tôi.

Một trong những robot mà nhóm đã làm ở trường tôi học kỳ trước cho một cuộc thi robot tự trị đã sử dụng LIDAR gắn trên servo mà nó sẽ xoay liên tục để theo dõi các vị trí chướng ngại vật.


Tài liệu tham khảo bắt buộc hackaday.com/2010/11/17/ Mạnh
Toby Jaffey

Tôi nghĩ LIDAR trong chế tạo robot / đo lường đồng nghĩa với SICK
Nick T

Có vẻ như cái họ mua là rẻ, tôi nhớ nó có giá khoảng 40 đô la. Họ phải xoay nó vì nó có một góc rất nhỏ.
Kortuk

Kortuk - Một LIDAR 40 đô la sẽ rất tuyệt vời, một góc nhìn nhỏ không phải là vấn đề. Bạn có thể cho tôi biết nếu bạn tìm ra sản phẩm mà đội trường của bạn đã sử dụng không? Bất cứ điều gì sẽ tốt hơn IR.
James Cadd

@JamesCadd, có vẻ như lý do họ có được nó rẻ như vậy là vì họ đã thay thế nó bằng một cảm biến khác. Thay vào đó họ sử dụng cảm biến ping. Nó có một góc chấp nhận hẹp và họ có thể xoay nó để giữ hình ảnh của trường. parallax.com/tabid/768/Sản phẩm
92 / Default.aspx

1

Sử dụng SLAM và mã từ đây để bắt đầu. Sử dụng máy ảnh và DSP công suất cao như blackfin. hoặc dành một PC (tùy thuộc vào kích thước, chi phí, khả năng của bạn)

http://www.robots.ox.ac.uk/~gk/PTAM/ http://www.robots.ox.ac.uk/~bob/research/research_ptamm.html


Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.