¿Cómo puede un robot encontrar su posición en una habitación rectangular con obstáculos en movimiento, sin cámara y sin GPS permitido?

Bueno, con obstáculos en movimiento, como los humanos que se mueven de un lugar a otro.
Dividámoslo en 2 partes. 1. Evitar las colisiones. 2. Mantenga un registro de cuánto se ha movido y dónde .

1. Evitar las colisiones . Puedes usar una variedad de sensores ultrasónicos o infrarrojos alrededor de tu bot. Supongamos que tiene un chasis circular. Puede montar los sensores infrarrojos (opción más barata) alrededor del chasis y calibrarlo de manera que se mantenga alejado del IR reflejado. Cuando vaya a averiguar realmente qué tan lejos está el robot del obstáculo, puede optar por sensores ultrasónicos que le pueden proporcionar una figura de distancia mucho más precisa de los obstáculos.

2. Medición de distancia : Bueno, para encontrar dónde estás son situaciones. ya sea que quieras moverte fuera del campo rectangular o simplemente quieras moverte dentro evitando las colisiones. Para encontrar sus posiciones, puede usar los mismos sensores ultrasónicos y encontrar la distancia desde las paredes (si se devuelve una lectura consistente después de moverse es un cierto eje, si no hace esto, existen posibilidades de que pueda llegar a la conclusión errónea de un obstáculo como muro de tu arena). una vez que consigas esto, calibra tu posición real.

Para mantener un registro de la distancia que ha recorrido. Puede usar codificadores de rueda para realizar un seguimiento de sus ruedas que sigue contando las rotaciones.
El eje que cubre cada par de ruedas se puede tomar como eje X e Y.
Esa será la opción más barata para encontrar dónde y cuánto se ha mudado.
Otra salida barata sería usar la configuración en el mouse que utiliza el concepto de procesamiento de señal digital para mantener un seguimiento de la distancia como se menciona en la respuesta anterior. Pero no le ayudará mucho si la superficie se mantiene cerca del sensor y siempre que la superficie refleje la luz del LED correctamente.
HowStuffWorks “¿Cómo funcionan los ratones ópticos?”

Sensores ultrasónicos: en.wikipedia.org/wiki/ Ultrasonic _ sensor

Creo que un método barato será utilizar motores paso a paso para la locomoción en lugar de motores de corriente continua normales. Esto es simplemente porque puedes medir el no. de rotaciones por cada rueda. Con un poco de matemática y calibración involucradas, puede encontrar la velocidad, orientación y posición del objeto.

Este es un método más barato que el gps porque los motores paso a paso cuestan tanto como los motores de CC normales. Quizás un poco más para una mejor calidad. Los motores paso a paso se pueden controlar con un controlador de motor L293D. Necesitará 2 para conducir 2 motores. Se pueden conectar fácilmente con cualquier microcontrolador. Para Arduino, ya hay una biblioteca construida para ello.
Arduino – Stepper

Ahora las desventajas de este método.
1) Es un poco menos confiable que el gps. Debido a que hay un deslizamiento en los neumáticos, por lo tanto, muchas veces registrará una rotación a pesar de que el bot no se ha movido tanta distancia. Esto sucede especialmente si uno de los neumáticos de los bots se ha levantado del suelo de alguna manera. Cuanto más se mueve el bot, allí se desarrolla una deriva en el cálculo de la posición.
2) Bot necesita saber la posición inicial. Si el bot comienza en la esquina de la habitación, puede inicializarse a 0,0. Pero si está en una posición aleatoria, necesita las coordenadas para poder hacerse una idea de la posición real.

Este método combinado con algunos sensores ultrasónicos se puede utilizar para crear un robot de mapeo local, capaz de recorrer y mapear los alrededores. No será 100% exacto, pero aún será lo suficientemente bueno

Lo quieres barato ¿verdad? Use un LV-EZ1 para el rango. Doblarlo un poco para evitar el desorden del suelo. Calibrar.

Desea que un AHRS / IMU proporcione información de orientación de la plataforma de 3 ejes. Utilice un MinIMU-9 v3 y el software minimu9-ahrs.

Oh, casi lo olvido. Abre un mouse óptico. Monte el módulo sensor en su plataforma de robot, mirando hacia el piso. Esto le dará información de muy alta precisión, distancia recorrida de 2 ejes. No hay problemas de esta manera para lidiar con el deslizamiento de las ruedas.

Haga la fusión del sensor en un Pi o BeagleBone Black. Escriba su aplicación que construya el mapa de la habitación a partir de los datos del sensor fusionado.

Deberá utilizar algún otro método de seguimiento. Se pueden usar sensores ultrasónicos para evitar colisiones con otros objetos y para navegar por el territorio, usar balizas ubicadas en lugares específicos de la habitación.

La manera anticuada es la verdad. ¿Dónde has estado antes? ¿En qué dirección fuiste (la línea recta es más fácil) y qué tan lejos llegaste? ¿Hasta dónde se puede responder preguntando “cuántas revoluciones de rueda?” tiempo la distancia recorrida por una revolución. La mayoría de los motores contarán rotaciones para usted.

El robot también puede hacer una encuesta, primero midiendo los lados de la habitación siguiendo las cuatro paredes.

Una vez vi a un robot extender brazos largos inicialmente, sin moverse, para medir la distancia. ¿Se puede medir sin moverse? ¿Ultrasónico?

¿Hay una cuadrícula de navegación o marcas en el piso?

Dependiendo del dinero que puede invertir en su sistema, las siguientes podrían ser las alternativas:

  1. sensores ultrasónicos (pero esto no le dará el mapa exacto de todo el entorno) + codificadores de rueda (para calcular la distancia exacta recorrida por su bot)
  2. Lidar (muy preciso)
  3. Escáneres láser (nuevamente muy precisos)

La segunda y la tercera opción le ofrecen casi la misma precisión, pero el problema es que son caras . Hay más inconvenientes con LIDAR (pero aún puede ser una de las opciones), por lo que los escáneres láser podrían ser una muy buena opción.

Puede usar láseres o rango ultrasónico.

Utiliza ultrasonidos.

Los sensores ultrasónicos / sonares deberían funcionar bien.

También puede consultar este bot de Autonomus Pi.

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