Guidare un robot attraverso un percorso

Question

Ho un campo pieno di ostacoli, so dove si trovano, e so che la posizione del robot. Utilizzando un algoritmo percorso di accertamento, ho calcolato un percorso per il robot da seguire.

Ora il mio problema è che io sto guidando il robot di griglia per griglia, ma questo crea un movimento non-così-liscio. Inizio alle A, ruotare la punta al punto B, passare direttamente fino a raggiungere il punto B, risciacquo e ripetere fino a raggiungere il punto finale.

Quindi la mia domanda è: Che tipo di tecniche sono utilizzate per la navigazione in un ambiente del genere in modo che ho un movimento regolare

Il robot è dotato di due ruote e due motori. Cambio la direzione del motore ruotando i motori in senso inverso.

EDIT:. Posso variare la velocità dei motori fondamentalmente il robot è un arduino più ardumoto, posso fornire valori tra 0-255 ai motori in entrambe le direzioni

Answer 1

È necessario un feedback linearizzazione per un robot guidato differenziale. Questo documento lo spiega nella sezione 2.2. Ho incluso porzioni rilevanti di seguito:

  

Il robot simulato necessario per la   progetto è un robot di ff erenziale auto   con una velocità limitata. Da   i robot di azionamento di ff erenziali sono   anolonomi, gli studenti sono incoraggiati ad utilizzare il feedback per la linearizzazione   convertire l'uscita di controllo cinematico   da loro algoritmi per controllare la   di ff robot azionamento erenziali. Il   trasformazione segue:

     

     

dove v, ?, x , y sono lineari,   velocità angolari, e cinematiche. L   è o ff lunghezza impostata proporzionale   quota base ruota del robot.

Answer 2

Un algoritmo di controllo che ho avuto buoni risultati con sta perseguimento puro . Fondamentalmente, i tentativi robot per passare a un punto lungo il percorso una distanza fissa davanti del robot. Così come il robot si muove lungo il percorso, il punto di sguardo in avanti avanza anche. I compensa algoritmo per vincoli anolonomi modellando possibili percorsi come archi.

grandi distanze guardare avanti creerà un movimento più uniforme. Tuttavia, grandi distanze guardare avanti farà sì che il robot per angoli tagliati, che possono entrare in collisione con ostacoli. È possibile risolvere questo problema idee da un algoritmo di controllo reattivo chiamato Vector campo Istogramma (VFH) di attuazione. VFH spinge fondamentalmente la distanza robot da pareti vicine. Anche se questo utilizza normalmente una gamma trovare sensore di qualche tipo, è possibile estrapolare la posizione relativa degli ostacoli dal momento che si conosce la posa del robot e le posizioni ostacolo.

Answer 3

I miei pensieri iniziali su questo (io sono al lavoro in modo da non può spendere troppo tempo):

Dipende come stretto si desidera o necessità vostri angoli di essere (che dipenderà da quanta distanza tua Path Finder ti dà dagli ostacoli)

Data l'ampiezza del robot è possibile calcolare il raggio di sterzata data la velocità per ogni ruota. Supponendo che si vuole andare il più velocemente possibile e che lo slittamento non è un problema, sarà sempre tenere la ruota esterna a 255 e ridurre la ruota interna verso il basso per la velocità che ti dà il raggio di sterzata desiderato.

Dato l'angolo per qualsiasi particolare svolta sul percorso e il raggio di sterzata che si intende utilizzare, è possibile lavorare la distanza da tale nodo dove si rallentare la ruota interna.

Answer 4

Un approccio di ottimizzazione è un modo molto generale per gestire questa situazione.

Usa il tuo percorso calcolato come input per un algoritmo generico di ottimizzazione non lineare (la vostra scelta!) Con una funzione di costo composto di vicinanza della risposta traiettoria alla traiettoria di ingresso nonché il rispetto dei vincoli anolonomi, e qualsiasi altri vincoli che si desidera far rispettare (ad esempio, stare lontano dagli ostacoli). L'algoritmo di ottimizzazione può anche essere inizializzato con una traiettoria costruito dalla traiettoria originale.

robotica di Marc Toussaint corso note sono una fonte buono per questo tipo di approccio. Si veda in particolare lezione 7: http://userpage.fu-berlin.de/mtoussai/teaching/10- robotica /