“Robotu takip eden görünmez bir çizgi” nasıl yapılır?

Sanal bir yolu takip eden bir robot yapmak istiyorum ('beyaz bir yüzeydeki siyah çizgi' gibi görünür bir yol değil).

Robotların kalabalık bir yerde mal ve malzeme taşıdığını gösteren bazı bilimkurgu videolarını görmek beni çok heyecanlandırıyor. Ve gerçekten fiziksel bir çizgiyi takip etmiyorlar. Engelleri, derinliği vb. Algılarlar.

A noktasından B noktasına belirli (sanal) bir yolu takip eden böyle bir robot yapmak istiyorum.

Birkaç şeyi denedim:

1. Robot üzerinde manyetik bir "Hall etkisi" sensörü ve tel taşıma akımı (masanın altında) kullanılması. Buradaki sorun, salon efekt sensörünün çevresinin o kadar küçük olması (<2cms), robotun hat üzerinde mi yoksa hat dışında mı olduğuna karar vermek çok zor oldu. Masam 1 inç kalınlığında olduğu için mıknatıs serileri kullanmak bile bu sorunu çözemedi. Böylece bu fikir ortaya çıktı: P

2. Ultraviyole boya kullanarak (hatta) ve robot üzerinde UV ledleri sensör olarak kullanılır. Bu robot için daha fazla Zig-Zag hareketi verecektir. UV ışık kaynağı kullanmanın potansiyel tehditleri nedeniyle, bu fikir bile ortaya çıktı: P

Sonunda üstte bir kamera olmasını ve robotun çevrimiçi mi yoksa farklı mı olduğunu görmek için görüntü işleme algoritmalarını kullanmayı düşündüm.

Bundan daha iyi bir çözüm var mı? Gerçekten bazı yaratıcı ve basit çözümler arıyor. :)

Bu soruna yaklaşmanın birçok olası yolu vardır ve hepsi mevcut malzemeye ve robot üreticisinin uzmanlığına bağlıdır.

Kısacası, kriterler şöyledir:

1. Robot, önceden tanımlanmış bir yolu izleyerek A noktasından B noktasına gitmelidir.
2. İzlenen yol, insan gözüyle görülebilen bir çizgiyi takip etmemelidir.

Yolun uzunluğuna bağlı olarak kodlayıcıların kullanılması yeterli olabilir. Bununla birlikte, fiziksel yanlışlık nedeniyle, sürüklenmenin kilometre sayacı (mesafeyi ölçmek için kodlayıcıları kullanarak dediğimiz) uzun mesafeler için pratik olmadığı unutulmamalıdır. Bununla birlikte, bu kısa mesafeler için kolaydır ve en azından dikkate alınmalıdır.

Mesafe sadece kilometre sayacı için çok uzaksa, dönüşleri ölçmek için bir sensör kullanmayı düşünmelisiniz (örneğin, bir jiroskop veya pusula ). Dönüşler, kilometre sayacında en fazla hatayı ortaya koyma eğilimindedir (düz bir çizgi boyunca ölçüm yapmak çok fazla hataya sahip değildir), bu nedenle dönüşler için bir sensör kullanmak bazen kilometre sayacını uygun bir çözüm haline getirebilir.

Kilometre sayacı veya kilometre sayacı + algılanan tornalama işe yaramazsa, yaratıcı oluruz. Robotun çoğunlukla düz segmentlerden oluşan bir yolu takip etmesini istiyorsanız, IR LED'leri masaya verilen "yol noktalarına" yerleştirebilir ve robotun bu LED'leri algılamasını ve seri olarak her yol noktasına doğru sürmesini sağlayabilirsiniz.

Bununla birlikte, bu hala masaya bazı görsel işaretler bırakıyor (bir dereceye kadar gizlenmiş olsa da) ve onsuz yapabilmek harika olurdu. Başka bir yaklaşım , tablonun yüzeyine paralel, ancak tablanın birkaç inç üzerinde parlayan lazer işaretçiler kullanmak olacaktır . Robot bir lazeri ne zaman geçtiğini tespit etmek için bir fotodirenç kullanabilir ve bu ne zaman döneceğini bildirebilir.

Sonuçta, sanırım bir açı sensörü ile arttırılan kilometre sayacı, en azından sizin tarif ettiğiniz şekilde, robotunuz için muhtemelen en iyi bahis. Daha fazla seçenek düşünebilirim, ama şu anda tek gördüğüm bu.

Sadece merak ediyorum - hattın neden görünmez olmasını istiyorsun? Neden daha fazla olasılık açabileceğini bilmek.

Anki , hat takipçilerini uygulamak için oyuncak arabalarında optik sensörler kullanıyor. Optik sensörler IR aralığında hassastır. Çizgilerin görülememesi gerçeği kolayca açıklanabilir: Çizgiler, IR aralığında şeffaf olan siyah renkle kaplanır. BASF tarafından Paliogen black L 86 veya BASF tarafından Paliogen black S 84 bu renklerdir. Barkodları çizgiler boyunca yerleştirirseniz, optik sensörlerden mutlak konumlandırma bilgileri bile alabilirsiniz.

Sorunuz için kısa bir cevabım var. Bu yalnızca ROS özellikli bir robot içindir. Bunu yapmanın birçok yolu var, ama ben böyle yaptım. ROS ve Kuka Youbot kullandım. ROS kullanan herhangi bir robot olabilir. Robotikte olmayı planlıyorsanız ROS'u bilmek çok yararlıdır.

ROS kullanın Daha sonra ortamınızı eşleştirmek için GMapping kullanın. Örnek oda veya koridor ve haritayı kaydedin. Ardından RVIZ kullanarak haritadaki hedef pozisyonunu verin.

Bu konuda herhangi bir hatta ihtiyacınız yok. Muhtemelen ihtiyacınız olan tek şey küresel koordinatlar. robotunuzu küresel koordinatlar tarafından tanımlanan bir alana yerleştirebilir ve Newton fiziğinin basit kurallarını uygulayabilirseniz, robot bir noktadan diğerine gidebilir. Mevcut konumuna bağlı olarak, mevcut direksiyon açısını, istenen direksiyon açısını ve hedef koordinatlarını ("poz" olarak da bilinir) bulur. Robota bir hız sağladıktan sonra, hedef koordinatlarına doğru ilerlemeye başlayacaktır. Her yinelemede, pozunu yeniden hesaplar ve gerektiğinde ayarlamalar yapar.