Карта движения по трассе

Всем привет!

Время от времени мыслю по теме всяких роботов, ездящих по линии и пр. подобным творениям. Понятное дело, что применить это можно во многих местах. Однако - меня не оставляет мысль, что самое слабое место, на примере той же езды по линии - это сама линия: она может истираться под ногами посетителей, скажем (как самый простой пример).

Вот подумалось: а что нам мешает избавиться от линии чуть более, чем полностью, когда речь идёт о заранее известных, пусть и сложных, маршрутах (возможно, со всякими остановками на пути)? Допустим, мы имеем сложную трассу и 10 остановок, по условиям задачи - робот должен уметь останавливаться на каждой из них (т.е. сказали ему - остановиться в пункте номер 8 - он это и сделал). Понятно, что эту проблему можно решить с помощью линии и перекрёстков, но вот какая мысль пришла, но сначала - вводные:

1. Два мотора-привода;
2. На каждом из них - датчик Холла (или оптический энкодер, короче - понятно, для чего).

Теперь, собственно, мысль: переводим робота в режим запоминания трассы, и начинаем вести его по трассе (либо толкая вручную, либо - с помощью пульта ДУ). Робот считает импульсы с датчиков, запоминает. При достижении промежуточной точки останова - нажимается кнопка, робот помечает эту точку, как точку останова. Всё.

Проблема погрешностей измерений решается тоже, навскидку - введением как начальной калибровочной точки (например, большой чёрный прямоугольник), так и, при необходимости - промежуточных калибровочных точек.

Из плюсов такого подхода видится хотя бы тот факт, что, имея карту показаний с датчиков - можно всегда математически вычислить длинные прямые, соответственно, на них увеличивать скорость до максимальной.

Из минусов - а давайте обсудим минусы, а? Вот доделаю и закрою тему с контроллером теплицы - возможно, возьмусь за подобный проект, тема интересна, хотя бы как хобби

Приглашаю всех интересующихся, возможно, уже набивших шишки - к обсуждению

 

Может перенять опыт роботов-пылесосов, когда они ищут базу для зарядки?
Робот вызывает по радио необходимый маяк и едет к нему.

 

Под колесо попадает камешек размером с горошину, робот отклоняется на один градус, и через некоторое время неизбежно упирается в стену.

 

Вот кстати, как там реализован поиск маяка? Подозреваю, что по времени отклика, да?

Да, это может стать проблемой, согласен. Впрочем, с нарисованной линией тоже не всё гладко - идеал он вообще - недостижим По поводу камешка первое, что приходит в голову (помимо требования убирать камешки, конечно ) - это проверка показаний с датчиков во время движения на соответствие заложенной трассе - т.е. если у нас, например, 1000 импульсов с двух моторов одинаковы по трассе (едем строго прямо), и в показаниях датчиков рассинхрон - этот рассинхрон надо, естественно, учитывать. Плюс, конечно, я не снимаю с повестки дня контрольные точки. Задача-то, собственно, проста - по-максимуму избавиться от сплошных линий, оставив нечто вроде контрольных точек - при таких раскладах можно очень быстро менять трассы, не перекрашивая поверхность пола, а просто обучив одного робота, потом слить эту трассу другим. Ну и раскидать контрольные точки. Как-то так.

Короче, надо слабые места в этой теории - выявлять и давить нещадно, продолжаем. Про камешки и маяк - спс, есть чего обдумать

 

Потом, по контрольным точкам - можно поступить следующим образом: на потолке раскиданы девайсы, дающие строго вниз волновой конус определённого (в рамках допустимой погрешности) диаметра в точке приёма роботом. Фиксация заезда в этот конус является фактом прохождения контрольной точки. Тут дело в том, что камешек-камешком, однако во многих случаях СТРОГОЕ следование траектории - не нужно, достаточно следовать в пределах погрешности между контрольных точек (особенно это актуально, когда на пути могут возникать временные препятствия, которые надо объехать, скажем - тут строгая траектория противопоказана).

Фактом выезда с трассы будет являться, например, факт непрохождения контрольной точки по каким-то критериям, например, 5% импульсов между точками. При этом можно включать алгоритм поиска точки. Согласен, задача не самая тривиальная, однако - интересно ведь Для начала все тонкие места хочется продумать, а то вдруг окажется, что задача неподъёмная и пупок развяжется

 

Контрольный конус сделать легко - подвесьте фонарики, и ловить/искать их легко.
Настройкой отражателя и линзы фонарика можно получить конус любой формы с максимумом в центре.
Вот только сам луч в темноте не видно, и придется искать светлое пятно на полу, а потом достигать максимума-центра "наощупь".
Два "глаза" в потолок - на передке и на макушке - дадут возможность довольно точно найти максимум-центр конуса.

 

Летит девайс на автопилоте по курсу, подул ветер, девайс отклоняется и упирается в какую-то башню на Махэттене.
А, безпилотные (сиречь - роботы) не сбиваются с курса никаким ветром, и не упираются в стены, а достигают цели с точностью до 10м.
Побочные отклонения от курса ловятся гироскопами/акселерометрами, и компенсируются соотв. рулями.
Понятно, что такой метод хорош, когда задача - выдержать курс, а не достичь заданной точки (точка все же будет достигнута, если правильно рассчитан и взят курс).

 

Так это для уличного робота или в помещении? Или вообще, в принципе? Если о тележке в цехе, например, то можно насверлить в полу дыр, натолкать туда маячков, закрыть чем нибудь. Ну или маячить светильником, а на робота поставить вращающийся сканер. Это я в порядке бреда.

 

Как сборной РФ выиграть ЧМ: минируем свою штрафную зону, а на перекладину ворот сажаем снайпера. Враг не пройдет!
Поле для соревнований предоставляется организатором, насверлить и натолкать никто не даст.
Вообще, стратегия - если робот не справляется с предоставленной обстановкой, то давайте исправим обстановку - может дать положительные результаты.
Недавно почитал в одной статье задачи отечественной робототехники (с т.з. ученых) в далекой перспективе.
Одна из задач (две):

1. автономный робот для лунной базы,
   
2. автономный робот для базы на Марсе.

Если, что-то пойдет не так - будем сверлить Луну/Марс, и наталкивать маячки? Чем?

 

Имея карту обстановки в обычных декартовых координатах можно двигаться в целевую точку кратчайшим путем - по прямой, не повторяя трассы запоминания.
Карта показаний с датчиков - это т.н. "легенда", по которой, обычно, и строят топографические карты, и довольно успешно.

 

Поставить камеру с мозгами, которая будет разпознавать на стенах AprilTag
https://m.seeedstudio.com/detail/2855
На выходе по uart получаете координаты и размер каждой метки в кадре

 

Сам метки развесил, а потом - "А, ну-ка, умный робот, скажи мне где я повесил метки, у меня что-то с памятью - забыл совсем.".
Прям - советские пионеры - сами себе придумывали сложности, а потом успешно с ними боролись.
На Луне вы тоже намерены быстренько сгонять - развесить метки, а потом запускать робота их собирать?
В Чернобыле перед Моботом сами возьметесь идти - метки развешивать?
Может туда нужно было брать не робота-Мобота, и метки, а лопату? Дешевле вышло бы.
Одна из задач робототехники - механизм, способный действовать в среде, недоступной для человека! А, у вас человек идет впереди, и везет робота на веревочке-метках!

 

В помещении, для уличного пока не рассматриваем

 

Я не рассматриваю сферического коня в вакууме, задача предельно проста: помещение, трасса, возможность удобно менять трассы (считаем, что от сплошной линии отказываемся, а всякие маячки контрольные можно легко по потолку перевесить, скажем). Никто не ведёт речь об универсальном девайсе

 

Ещё раз: мне не надо объять необъятное, и задача вполне из области робототехники. Представьте: выставочный зал, робот-экскурсовод, например. От экспозиции к экспозиции маршрут меняется, перекрашивать дубовый паркетный пол никто не даст (чтобы там линии рисовать). При чём тут Марс и Луна - у вас заело и вы неспособны придумать другие применения описываемой задаче? По-моему, я, насколько это возможно, предельно конкретен и вводные вполне понятны.

 

Так, в чем же задача - построить робота к трассе соревнований, или перестроить регламентированную трассу организатора под возможности робота?
Нас все пугают, что мир в будущем изменится - кругом будут роботы!
А, оказывается - мир изменится - будет изменен под роботов, чтобы им полегче было

 

При чём тут соревнования? Я привёл совершенно прозрачный пример из жизни, не про соревнования, понимаете? Соревнования мне неинтересны, также, как и ваш флуд не по теме.

 

Что за словесный понос?
У автора в постановке задачи - известная трасса.
О SLAM, самообучении и нейронных сетях тут речи и не было.
Все ваши примеры мимо по одной простой причине: что луноходы, что чернобыльские, что фукусимские роботы управляются в контуре с человеком.

 

Ну, и забудьте про соревнования! Вы их сами помянули здесь три раза, и ни слова "из жизни".
Ну, привели пример, а дальше - что? Просто пример, и все!? Зачем, к чему?
М.б. идея какая-нить? Нет, просто пример!
Задача? Нет - пример!
Может доказать что-то? Глупо! Никаким примером нельзя ничего доказать.
Еще сны свои начните рассказывать! Просто так - для примера.

 

У вас всё в порядке, не? Перечитайте стартовый пост, плз, и прекратите нести херню. Ваш словесный понос мне неинтересен, в игнор, пожалуй.