Lokalisierung vom Rasen Roboter

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    • Franz wrote:

      identischem Programm mit einer Entfernung von zwei Zentimetern auf dem Tisch liegen, wo soll denn da die Differenz herkommen? Wenn ich die nicht wegbekomme, dann draußen mit einem beweglichen Teil schon mal garnicht.

      Hast du es mal draußen probiert?
      Und die zwei Empfänger lieber mal 2m oder noch mehr auseinander das sie sich nicht gegenseitig stören.
      Ist die Drift dann auch unterschiedlich?
    • Ich habe mich jetzt nicht genauer mit DGPS (oder der genauen Funktionsweise von GPS) beschäftigt, nur einmal bei einem Embedded-Projekt mitgearbeitet, wo ein solches verwendet wurde, ich hatte aber nichts mit der Implementation zu tun. Aber Ich weiß noch, dass das alles andere als trivial und billig war.
      Dass solche landwirtschaftlich nutzbaren Systeme (Genauigkeit < 0.5m) viel Geld kosten und die Anwender auch bereit sind dafür zu zahlen, legt auch nahe, dass sich das nicht mit 2 normalen Gps-Empfängern und einfachem Rausrechnen der Positionsdrift machen lässt.
      Auch dieses Abstract deutet darauf hin: link.springer.com/article/10.1007/s11277-016-3413-7

      Ich hatte mal einen Empfangstest mit verschiedenen Antennen und baugleichen Gps-Empfängern gemacht, aufgezeichnet über mehrere Tage, die Antennen waren etwa 30cm voneinander entfernt. Alle 3 hatten unterschiedliche Drift, nicht zeitlich korrelliert, mit unterschiedlichen Fehler-Radien und Drift-Geschwindigkeiten.

      Das sieht recht interessant aus: dspace.cvut.cz/bitstream/handl…df?sequence=1&isAllowed=y
      Aber auch nicht gerade einfach.
    • Franz wrote:

      Der Robo startet die Umdrehung beim Empfang und der Empfänger misst die Zeit, bis er das Lichtsignal sieht. Wenn das mit zwei Lichtempfängern ausgewertet wird, hat man den Winkel zwischen ihnen und dem Robo. Alle möglichen Positionen, von denen aus der Robo gesendet haben könnte, liegen auf einer Kreisbahn. Mit einem dritten Empfänger hätte man dann einen Schnittpunkt dieser beiden Kreise und damit eine exakte Position.
      Ich hatte vor einiger Zeit für einen Rasen-Roboter folgendes ausgearbeitet:
      roboternetz.de/community/threa…98-Laser-Positionsscanner
      und
      roboternetz.de/community/threa…e-Fl%C3%A4chenbearbeitung

      Daraus lässt sich sicher etwas verwenden.

      Um "nur" die aktuelle Position zu bekommen muss das ganze auch nicht so aufwändig werden.
    • Franz wrote:

      Ich habe jetzt schon gefühlt 10 mal versichert, dass die Abweichungen unterschiedlich sind. Warum glaubst du das nicht? Der eine läuft in die eine Richtung weg, der zweite in die entgegengesetzte.
      Ich habe nur mehrfach gefragt, weil die Antwort jedes mal (für mich) unzureichend war. Das hat nix mit glauben zu tun.

      Also mit GPS scheint dein Problem ja nicht zu lösen zu sein. Das DGPS entfällt weil zu teuer.
      Radsensoren sind auch nicht erlaubt weil die Frau schimpft. Und Ultraschall entfällt, weil es den Nachbars Hund stören könnte. Ganz schön viele Einschränkungen.

      Es haben sich auch das schon ganz helle Köpfe mit dem Thema der Lokalisierung/Ortung befasst.
      Unter anderem das DLR. Die haben allerlei Verfahren analysiert, Thema war auch auch Indoor-Lokalisierung und Lokalisierung ohne GPS.

      Dabei wurden auch Ultraschall, Infrarot, WLAN, Bluetouth, RFID, 433/868 MHZ Sender und viele Varianten mehr in Betracht gezogen. Das ganze PDF-Dokument auf deutsch von der DLR findet sich hier: Link

      Die Verfahren werden beschrieben mit Vor- und Nachteilen, Genauigkeit, Funktionsweise.
      Vielleicht findest du hier ein für dich geeignetes Verfahren.

      Übrigens sind im Dokument auch die Gründe zu finden, warum GPS eben diese Ungenauigkeiten von ca. 10m hat. Die von mir genannten Gründe sind auch enthalten.

      Insgesamt ein sehr umfangreiches und interessantes Dokument. Ich kann's nur empfehlen zu lesen.
    • Mitch64 wrote:

      Also mit GPS scheint dein Problem ja nicht zu lösen zu sein.
      sehe ich auch so.
      Zumindest nicht für den schmalen Geldbeutel.

      Verbessern ließe sich das vielleicht durch Empfangsmodule, die neben GPS auch Glonass können.

      Wenn man sich 10 billige Empfänger auf eine Position legt, kann man alle Werte mitteln, der Fehler ist dann nur noch 1/10
      Allerdings sind die Kosten dann auch 10 mal höher, was die teuren Module in ein besseres Licht rückt.


      Nur mal so als Anregung:
      Wenn man sich alle Kosten für den Rasen zusammenrechnet, könnte man sicher auch 10 mal im Jahr einen Billiglöhner kommen lassen.
      Wenn er jedes mal 20 Euro bekommt, sind das 200 Euro im Jahr. ;)
    • jooooo...das Thema hatte ich vor 10 Jahren auch schon mal. GPS ist nix, bei den meisten Rasenflächen fährt die Kiste dann schon links und rechts gar nicht mehr auf dem selben, es sei denn, man hat ein Hektar-großes Grundstück ;)
      GPS ist zwar am billigsten, aber auch komplett ungeeignet. Deshalb gibt es ja die Schleife...

      Ich hatte mir über Barken mit moduliertem Laser gedanken gemacht...und als komplett überzogen kompliziert verworfen.

      Und richtig: Gallileo sollte das Problem eigentlich lösen, ist plus/minus 1m, war zumindest vor 15 Jahren mal so geplant....als es für die nächsten 1-2Jahre angekündigt wurde!
      Das hätte schon was werden können, wenn der Schrott denn auch mal am Himmel angekommen wäre...die ersten Teile fallen ja schon wieder vom Himmel...aus Altersschwäche...

      Am Ende ist es die Schleife...oder eine Bande.
      Schlicht, aber sinnvoll, und billig....und hässlich....

      Am Ende ist es der Gärtner...oder mein selbstgebauter Robo mit Fernsteuerung, das macht dann auch noch Spaß, die Monsterkiste mit 1kw-BLDC über den Rasen zu Jagen. Ist zwar (noch) nichts mit Programmierung, aber das kann man Stück für Stück anbauen, wenn man denn unbedingt möchte.

      Man sollte nur nicht, wie ich, irgendwann ins Messer fassen, weil das Ding so leise ist. Einer meiner Finger war danach...nun...etwas taub....
    • Du könntest auch nur die Startposition per GPS ermitteln. Wo er sich selber befindet müsste er ja über die Strecke bzw die Richtung selbst ermitteln können bzw auswerten können. Nachteil wäre halt: du darfst ihn von Hand nicht versetzen. Ich weiß jetzt nicht ob es was eigenes ist wo du auf Motordrehzahl etc zugreifen kannst, oder was gekauftes. Aber auch bei was Gekauftem könntest du sicher anhand der Radrehzahl ermitteln wo er hinsteuert, wie schnell erfährt, etc, Und weil du sagst die Frau schimpft: musst ja nur so geschickt verbauen das Sie es nicht sieht ;) Du könntest ihn auch von 2 Lasern (x und y) tracken lassen :P

      Aber mal ernsthaft. Vieleicht ist die GPS Geschichte ja nicht ganz vom Tisch. Wenn das du das ganze mit nem Beschleunigungssensor kompensierst? Also um "falsche" Daten auszufiltern. Der Beschleunigungsensor "weiß" ob sich der Mäher wirklich in die Richtung bewegt hat, oder ob nur dein Signal ungenau ist. Muss eigentlich funktionieren. Weil selbst Drohnen mit Ublox GPS bleiben auf der Stelle stehen.

      The post was edited 4 times, last by darasol ().

    • Schraubbaer wrote:

      Und meine idee nen paar dutzend rfids einzubuddeln ist nix? Zusammen mit nem kompass lässt sich doch da schon was recht genaues ermitteln. Ging ja auch mit darum wo er häufiger mäht. Damit kann mans feststellen
      Tobias
      Hallo Tobias,
      Ehrlich gesagt, habe ich das mit den 10x10cm nicht ernst genommen. Daswären etwa 40.000 Stk, selbst bei einem pro qm wären es immer noch 400.

      @HansHans, DGPS diskutieren wir schon eine Weile. Aber wir haben festgestellt, dass beide Stationen unterschiedlich driften, daher geht so eine simple Differenzmethode nicht. Vorher müßte dafür gesorgt werden, dass beide möglichst gleich driften. Da lese ich mich gerade noch in die Möglichkeiten des Ublox ein, die Satelliten vorzugeben, die für die Berechnung verwendet werden.
      Eine minimale Elevation habe Ich schon vorgegeben, weiß aber nicht, ob sie auch beachtet wird.

      @Mandarin15 So ähnlich hatte ich mir das mit drehbaren Licht vorgestellt. Wenn es mit GPS nichts wird, ist das meine nächste Variante.

      @Peer Die Schleife ist eh vorhanden. Es geht nicht darum sicherzustellen, dass der Roboter nipcht abhaut. Das tut er sowieso nicht. Ich möchte halt visualisieren, wo er sich befindet und analysieren, wo er wie oft mäht.

      @darasol Die Startposition kenne ich, das ist ja die Ladestation. Aber per Bewegungssensor feststellen, wo er hinfährt, traue ich mir im Moment programmiertechnisch nicht zu. Der hoppelt so dermaßen über den Rasen, dass der Sensor wahrscheinlich sehr schwer auszuwerten ist.

      Ich hoffe, dass ich jetzt auf die vielen guten Vorschläge geantwortet habe. Vielen Dank euch allen noch einmal dafür.
    • Wenn er hoppelt betrifft das ja aber fast nur die Z Achse. Solange er nicht fliegen lernt könnte man die komplett ignorieren. Meine Vorschlag war ja auch die Kombination aus GPS und Beschleunigungssensor. Die nutzt dabei eigentlich die GPS Daten. Den Sensor nur zur Kompensation der Abweichung. Dein GPS sagt dir Beispielsweise er hätte sich um 2m weiter bewegt, anhand des Beschleunigungssensors kann überprüft werden ob das von der Beschleuniging in diese Richtung stimmen kann. Als drittes kannst auch auch noch nen Kompass mit einbinden. Also ich denke wenn du es realisieren willst, könntest du es relativ kostengünstig, allerdings mit sehr hohem Programierwaufwand so bauen. Wie gesagt: bei Drohnen "springt" da ja auch nix. Und die Arbeiten auch mit nem billigen GPS. Nur wird dabei eben gesagt "hie Rist deine Position... Bleib da" und dann wird per beschleunigungssensor und Kompass geschaut ob sich was bewegt oder nicht. Das Prinzip lässt sich auch anders anwenden. Aber sagen wir es mal so: Entweder man lebt damit das etwas nur halb oder ungenau funktioniert oder es kostet Zeit. Normaler weise sitzen bei großen, komplexen Projekten, Leute in nem Full-time Job dran und programmieren, bugfixen und testen. Wenn man so was in seiner Freizeit macht dauert es halt "etwas" länger. Ganz normal.
    • darasol wrote:

      Wenn er hoppelt betrifft das ja aber fast nur die Z Achse.
      der dreht sich in allen Achsen dabei.

      darasol wrote:

      Wie gesagt: bei Drohnen "springt" da ja auch nix. Und die Arbeiten auch mit nem billigen GPS. Nur wird dabei eben gesagt "hie Rist deine Position... Bleib da" und dann wird per beschleunigungssensor und Kompass geschaut ob sich was bewegt oder nicht.
      Ganz so einfach ist es nicht. Die Drehrate kannst du ganz gut mit der Schwerkraft fusionieren:
      MPU6050-Sensorfusing
      aber gleichzeitig die Bewegung aufsummieren wird anstrengend. Da helfen bei stoppeligem Rasen auch die Radsensoren wenig.
      Die Kompassauswertung ist bei 3 Elektromotoren auch nicht wirklich zuverlässig.


      Franz wrote:

      Die Startposition kenne ich, das ist ja die Ladestation.
      Das ist doch mal ein Ansatz.
      Wie findet er seine Ladestation?
      Mit dieser Technik lassen sich doch noch mehr Stationen aufstellen?
    • ahhhh...wenn es "nur" die Karte ist, dann sollte das mit GPS aber ausreichen. Zusätzlich mit ein paar RFIDs hatte ich auch schon mal im "Programm", damit kann man dann von Zeit zu Zeit die Position exakt eichen. Da reicht es auch, hier und da einen zu verbuddeln.
      Ansonsten glaube ich nicht, dass ein Gyro oder sowas eine sinnvolle Sensorfusion ermöglicht, das ganze ist viel zu ungenau und driftet Dir nach ein paar Minuten vollkommen aus dem Kurs.
      Außerdem ist das Rasengehoppel echt viel zu stark, als dass man aus ein paar Raddrehungen eine sinnvolle Traktion hinbekommen würde.
      Ich glaube daher: Schleife mit ein paar RFIDs und GPS ist eine gute Idee. Evtl. noch einen guten Kompass, damit kann man schon einiges anfangen.
      Zumindest für eine Befahrungs-Map im Meter-Raster reicht das aus, würde ich sagen.
    • Michael wrote:

      Das ist doch mal ein Ansatz.
      Wie findet er seine Ladestation?
      Mit dieser Technik lassen sich doch noch mehr Stationen aufstellen?
      Wenn der nach Hause will, fährt er geradeaus bis er auf die Schleife trifft. Der folgt er dann im Uhrzeigersinn bis er auf die Ladestation trifft. Da sehe ich nichts, was mir bei der Lokalisierung helfen würde. Selbst wenn er auf die Schleife trifft, hat er keine Ahnung, wo das war.
    • So wird er aber nicht von einem Raum zum anderen finden.
      Mein Roboter muss halt ums Haus rum und hat auch einige natürliche Hindernisse.


      Peer Gehrmann wrote:

      Zumindest für eine Befahrungs-Map im Meter-Raster reicht das aus, würde ich sagen.
      Geträumt habe ich ja davon, dass ich genau die 23cm breite Schnittspur aufzeichne.
      Aber mittlerweile denke ich, dass das wohl ein Traum bleiben wird.
    • Da ich im Moment gerade im Urlaub habe ich auch Zeit, mal in Ruhe über die anderen Möglichkeiten nachzudenken, z.B. Ultraschall. Wenn mein Roboter jede Sekunde einen kurzen Piepser sendet, wäre das für die Nachbarschaft vielleicht noch ok. So ein HC SR04 funktioniert ja eigentlich über Echo. Nun überlege ich, den Sender auf den Roboter zu setzen und dann in jede Ecke des Grundstücks einen modifizierten Empfänger, der nicht sein eigenes Signal empfängt sondern das des Robo. Mit 8 Empfängern müßte ich eigentlich auskommen.