Làm thế nào để xác định tiêu đề mà không có la bàn


19

Hãy nói rằng tôi thả một con robot vào một môi trường phi thường và bất kỳ cảm biến dựa trên từ trường (từ kế / la bàn) đều không được phép.

Có những phương pháp nào để xác định nơi phía bắc là?

Theo dõi mặt trời / sao là một lựa chọn nhưng không đủ tin cậy khi thời tiết được xem xét. Bạn có thể chọn vòng quay của trái đất bằng cách sử dụng con quay?

Có giải pháp nào thông minh hơn không?

Câu trả lời:


23

Sống sót hoang dã có thể là một nơi tốt hơn để tìm kiếm "tìm về phía bắc mà không có la bàn" so với người máy, nhưng đây là một số điều chỉnh điện tử của những kỹ thuật có thể thực sự hoạt động trên robot.

Tìm về phía Bắc

Phương pháp GPS

Tất nhiên, lựa chọn đầu tiên của bạn sẽ là sử dụng GPS - đường giữa mỗi cặp sửa chữa sẽ cho bạn hướng di chuyển (nhưng nó sẽ không hoạt động trong khi bạn đứng yên). Nếu bạn muốn một cái gì đó hoạt động trong khi bạn đứng yên (và chiếc xe của bạn đủ lớn), bạn chỉ cần sử dụng 2 đơn vị GPS cách nhau càng xa trên khung xe càng tốt và đo góc giữa chúng.

Mang giữa 2 điểm])

(Câu hỏi đầy đủ tại đây: /programming/8123049/calculate-bear-b between-two-locations -lat-long )

Đây là cách dễ nhất và tốt nhất, nhưng để làm cho mọi thứ thực sự thú vị, đây là một số cách tiếp cận có thể nhưng không thực tế khác.

Phương pháp dính bóng

Sử dụng một cây gậy để tạo bóng và xác định hướng bắc

Cho robot sử dụng máy ảnh của mình để theo dõi bóng của nó trong 10 hoặc 15 phút và lưu ý chuyển động của bóng. Làm cho một robot có thể nhận ra hình bóng của chính nó là một vấn đề trong chính nó, nhưng đây chắc chắn là một điều thú vị để làm với tầm nhìn máy tính!

Phương pháp đồng hồ analog

Sử dụng đồng hồ analog

Nếu bạn có thể hướng máy ảnh vào đồng hồ analog, bạn có thể tận dụng thực tế là kim giờ tạo ra hai vòng quay trong 24 giờ (trong khi mặt trời chỉ tạo ra một). Nếu bạn chỉ tạo một chiếc đồng hồ tương tự của riêng mình mà cứ sau 24 giờ lại quay một lần, bạn có thể chỉ cần đánh dấu 0:00 vào mặt trời và cánh tay sẽ hướng về phía bắc. Nó sẽ không hoạt động vào ban đêm.

Giữ Bắc

Khi bạn thấy phía bắc sử dụng mặt trời, bạn sẽ phải ước tính chính xác vị trí của nó trong khi di chuyển - thời tiết và thời gian trong ngày sẽ khiến bạn không thể đo được nó liên tục. Có một số cách để làm điều này:

GPS

Một lần nữa, lựa chọn tốt nhất có thể. Một cặp GPS sẽ còn tốt hơn nữa.

Trong

Hệ thống dẫn đường quán tính có thể cung cấp cho bạn một xấp xỉ tốt về vị trí góc bằng cách tích hợp gấp đôi gia tốc góc (đo). Bạn chắc chắn sẽ tích lũy lỗi theo thời gian, nhưng bạn có thể giảm thiểu những lỗi đó bằng cách mua các đơn vị INS đắt tiền hơn (nghiêm trọng, chúng có thể có giá hàng chục nghìn đô la). Giả sử bạn biết tiêu đề ban đầu, INS có thể theo dõi nó từ đó.

Trực quan SLAM

Bạn có thể sử dụng các mốc trực quan để giữ cảm giác về hướng bắc. Vì bạn nói rằng đó là một môi trường tuyệt vời, có lẽ điều đó sẽ không hiệu quả. Mặt khác, tôi không biết bất kỳ nơi nào ngoài trời tuyệt vời trên trái đất sẽ được coi là "không có gì đặc biệt". Đây là một tài nguyên có thể cho điều đó: http://www.cvlibs.net/publications/icra11.pdf

Tam giác

Bạn cũng có thể thả các điểm đánh dấu của riêng bạn, và sử dụng các kỹ thuật khảo sát để giữ cho vòng bi của bạn.
Ví dụ kỹ thuật tam giác


8

Nhiều con quay đủ nhạy để phát hiện vòng quay của Trái đất và do đó, hãy ước tính "miền Bắc thực sự" (miền Bắc quay, trái ngược với hướng Bắc từ tính).

Tôi đã được bảo người đầu tiên phát hiện vòng quay của Trái đất bằng con quay hồi chuyển là Léon Foucault, vào năm 1852. ( a )

Đó là nguyên tắc hoạt động của gyrocompassgyro-kinh vĩ , được sử dụng để tìm bắc đúng trên nhiều tàu đi biển và trong các đường hầm dưới lòng đất. Họ có thể trực tiếp tìm thấy Bắc từ một khởi đầu lạnh. (Không giống như " con quay hồi chuyển " trong hầu hết các mặt phẳng nhỏ).

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.