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LiDAR

Der Schleifkontat wird eher schwer zum verwenden sein:
Das ist nur ein elektrischer Kontakt, kein Lager => man muss ein Lager um diesen Schleifer herum bauen.
Mit einem Gummiring Antrieb muss das Lager außer axialen Kräften auch radiale aufnehmen.

Es soll ja länger als ein paar Minuten halten, ich gehe ich von 4 U/s und 1000h Betriebsstunden aus.

Ein großes Kugellager könnte gehen in das der Schleifer hinheinpasst, schaut nach 3D Druckerteilen für die Befestigung aus.

Anderer Vorschlag:

Das Lidar direkt auf der Achse von einem Getriebemotor montieren. Es gibt genug kleine Getriebemotoren (Conrad RB35) mit allen möglichen Übersetzungen sodass man die gewünschten U/min erreichen kann.
Üblicherweise können die direkt ca 500g Axiallast aufnehmen, man braucht also kein weiteres Lager.

Schleifkontakte kann man durch eine Funklösung ersetzen, zB Bluetooth.
Stromversorgung über Induktion .
Die Antriebsachse muss durch die Spulen gehen.

Perfekt Regen- und Staubdicht wäre es wenn das Gehäuse fest montiert ist und nur das Lidar sich im Gehäuse dreht.
Müsste man testen ob der Laser durch die dann gewölbten Scheibe noch funktioniert.
Eine Heizung gegen das Beschlagen muss man auch vorsehen.

So, jetzt ist das eine Lösung die wahrscheinlich über meinem Budget liegt :(

LG Werner
 
So könnte es gehen ... :)


rplidar_lidarlite.jpg

Attachment: https://forum.ardumower.de/data/media/kunena/attachments/905/rplidar_lidarlite.jpg/
 
Zuletzt bearbeitet von einem Moderator:
Genau das ist der Punkt: man kann das für 20 EUR Gesamtkosten herstellen! Warum dann also nicht in kleiner Serie nachbauen ;)
 
Hardware geht schon mal :) (der Anlauf ist normal, war beim RPLIDAR auch so) - Als nächstes folgt die Software...

https://www.youtube.com/watch?v=as3NhsMiWXo
 
Erster Test im Garten (einmal in die Runde gelaufen - Positionserkennung nur mit Lidar-Daten)

https://www.youtube.com/watch?v=8M1a9g4HPe8
 
Und was meinst Du wie genau die Position erkannt wurde?

Welche Hardware zur Auswertugn war im Einsatz, alles am PC?

Wäre es sinnvoll es vom Rest vom Ardumower zu entkoppeln, dh ein eigenes Modul für Lidar-Steuerung und Lidar Positionsberechnung, die übrige Steuerung bleibt wie bisher am ArduinoMega und bekommt die Position über zB TWI?

LG Werner
 
Hallo Werner,

die Auflösung der Positionserkennung liegt im Bereich 10cm (seltene Ausreißer liegen im Bereich bis zu einem Meter) - es wurde alles am PC (HectorSLAM Bibliothek) verarbeitet. Du denkst schon an den übernächsten Schritt, ich arbeite immer noch an der Evaluierung der Lösung. Erste Schwachstellen zeigen sich bei sich ändernder Steigung (1/3 der Fläche haben wir verschiedene Steigungen) - Das wird man ohne 3D Lidar vermutl. nicht in den Griff bekommen.
Das Kartierungs- und Positionserkennungsmodul würde ich wie Du schreibst als Black-Box-Lösung konzipieren (z.B. mit Rasperry).

Gruss,
Alexander
 
Hallo Alexander,

Ich ging davon aus das man Steigungen wie Hindernisse verarbeitet, manchmal eben sichtbar, manchmal nicht. Wenn in der Ebene ist der Hügel eben ein Hinderniss, falls das Lidar einen Hügel detektieren kann.
Mein Grund hat so viele Löcher das der Roboter kaum mal eben fährt, da wird man kaum auf die 25m Reichweite kommen da es mal in den Boden oder in die Luft schaut. Aber über die Laufzeit sollte es doch gehen.
 
Hallo Werner,

zunächst sieht der Berg wie ein Hinderniss aus, wenn der Roboter zum Berg kommt und diesen hochfährt, verschwindet das "Hinderniss" - dieser Punkt könnte schwierig für die SLAM-Software werden.

Habe das Lidar bei uns im Vorgarten (alles eben) getestet und bin dort 3 Mal im Kreis gelaufen - 2 Mal hat der HectorSLAM alles korrekt mitgemacht, beim 3. Mal hat er sich aus nicht bekanntem Grund "verrannt" (habe HectorSLAM mit verschiedenen Parametern durchspielen lassen). Das zeigt dass diese Software längst nicht brauchbar ist für unsere Zwecke.

Das Lidar sollten wir auf jeden Fall weiterverfolgen - habe mir einen 3D Drucker gekauft und mit OpenSCAD ein Chassis konstruiert. Wenn alles gut läuft gibt es alle Teile für dieses DIY-Lidar bei Markus irgendwann zu kaufen. Dann kann jeder die Hardware ausprobieren.

Gruss,
Alexander
 
Hallo Alexander,

Ja das meinte ich, der SLAM darf halt wirklich nur Orientierungspunkte aufnehmen die sehr oft erkannt werden, dann werden solche falsch erkannten Hindernisse ignoriert.

Weiters kann man weitere Abfragen einbauen, zB dürfen die Lidar Positionen nicht auf einmal um 2m springen, dann gibt es die Rückfallebene Odometrie bis Lidar wieder Positionen liefert die realistisch sind.

Ad Chassis: Wenn Du willst kann ich mal über die Konstruktion drübersehen, war früher mal Prüfer und Freigeber von Konstruktionen die 10-30 Jahre halten mussten.

LG Werner
 
Das ist interessant: mit etwas Tuning der HectorSLAM-Parameter (Anzahl Iterationen) konnte ich ihn schließlich doch noch dazu bewegen, den SLAM mit den bereits aufgezeichneten Daten korrekt durchzuführen:

https://www.youtube.com/watch?v=7hbwzVHAuR4
 
Weitere Ergebnisse: wenn ich das Lidar in der Hand halte und durch die Gegend laufe bekomme ich eine tolle Karte (s.u.) - Wenn ich allerdings das Lidar auf den Roboter befestige und dann durch die Gegend fahre lassen, versagt die Software. Man muss dabei sagen dass wir überall Steigungsänderung haben welche ich mit der Hand natürlich nicht mitgemacht habe, der Roboter hingegen schon.

Frage: Das Lidar muss immer in "Waage" bleiben (darf also die Steigungsänderungen nicht mitmachen) - vielleicht hat jemand eine Konstruktionsidee für sowas? :)

hector_slam.png

Attachment: https://forum.ardumower.de/data/media/kunena/attachments/905/hector_slam.png/
 
Zuletzt bearbeitet von einem Moderator:
Ich glaube das es eher an der Höhe liegt, bzw am Roboter ist es knapp über den Boden und erkennt so jeden Maulwurfshügel.
 
Ursache sind die unterschiedlichen Steigungen (hervorgerufen durch alles, sich verändernde Flächensteigung der Umgebung und natürlich auch Steigungsänderung durch ungeraden Untergrund).
Im Lidar-Messdaten-Bild kann man das sehr schön beobachten, da passt kein Bild mehr durch drehen oder verschieben auf ein anderes. Wirklich alle Längen ändern sich ständig hin und her. Es gibt keine Möglichkeiten zur Korrelationen mehr. Also muss die Hardware besser werden. Nur wie :)

Hier noch ein Video damit man besser versteht dass es auch um Flächen-Steigung geht ;)
 
Danke, zur Vereinfachung könnte dann ja so eine Konstruktion in Frage kommen: http://www.1800wheelchair.ca/siteimages/large/liquidcaddy-bluecup.jpg
Wenn das Lidar nicht in die Ebene hineinzeigt (das Lidar also hoch genug angebracht ist) sollte die Ausrichtung eigentlich auch in der schiefen Ebene funktionieren. Wichtig ist, dass das Bild des Lidars auf der Stelle immer gleich aussieht egal wie der Roboter sich dreht.

Das mit den 5 Grad geneigt kann ich ausprobieren, kann mir aber nicht richtig vorstellen dass es gute Daten liefert.
 
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