2) Навигация для роботов такого класса — это все. Поэтому, мы на рынке уже 5 лет и нас ставили в системы в 50+ странах мира:
— marvelmind.com/#customers
На этих парней мы абсолютно случайно просто наткнулись в магазине. Вернее, сначала, на их робота. Я сбегал в машину, принес набор и мы за пару минут развернули — вообще без подготовки — прямо на ходу:
— youtu.be/js2aq293BfI
— youtu.be/RGziB6nmr1M
У них было два LIDARа, но робот, все равно, часто терялся — очень близко к тому, что вы описываете у себя.
Мы же, конечно, в первую очередь, делаем сами на себе же (Precise Indoor «GPS»). Было бы грех не использовать собственные сапоги, коль скоро, мы такие сапожники высокоточные :-)
— marvelmind.eu
— youtu.be/efOc-ItVvgg — автономный робот доставки
— youtu.be/TWWg_8JHYzo — автономный робот доставки — вид глазами робота/системы
Ваш робот — идеальный вариант, чтобы кататься так же, как мы катаемся — Marvelmind (±2cm) Precise Indoor «GPS». Это очень просто. Ключевое требование — прямая видимость/слышимость от мобильных маяков на роботе до двух или более стационарных маяков в радиусе 30м.
Ну, и, конечно, sensor fusion всегда и везде. Мы, естественно, и всем своим клиентами рекомендуем и сами используем: Indoor «GPS» + IMU + одометрия. Или, в случае RealSense: RealSense + IMU + одометрия + Indoor «GPS». Общая логика очень простая: по отдельности, никому верить нельзя. А вот в сумме и перепроверяя друг друга (Калман & Co) — уже можно верить с достаточно степенью, чтобы не разбить все вокруг и чтобы дело (сканирование) сделать.
BR,
Maxim
P.S. Нас постоянно спрашивают про обзор разных систем высокоточной навигации. Так что, мы, в конце концов, такой обзор сделали: youtu.be/zg3oW_U_jdY — с фокусом на индустриальные применения, в первую очередь
Высокую скорость непосредственной реакции должны обеспечивать гироскопы и акселерометры (IMU unit) в самой VR системе. Они быстры — десятки и сотни Герц с минимальной задержкой. Но они плывут во времени. Буквально, через доли секунды или малые секунды интеграционная ошибка по положению вырастает в большие сантиметры или десятки сантиметров. А тут мы помогаем — постоянно корректируем и обновляем данные с инерционного модуля данными с нашей системы навигации.
Объединение данных с обоих систем — сложная задача. Но она позволяет брать лучшее из обоих систем:
— с IMU — скорость обновления и малое время реакции. Но у них есть серьезный дрифт, который нельзя убрать внутренними средствами
— с Marvelmind Indoor Navigation System — абсолютные координаты, которые не плывут во времени и позволяют корректировать IMU, но скорость обновления 8-16 Гц и задержки реакции в десятки миллисекунд, вместо 50-400Гц скорости обновления у IMU
Взяв лучшее, можно получить и скорость обновления в десятки Гц и устранение дрифта координат во времени.
— Да, качественное покрытие в ультразвуке очень важно. Поэтому, у нас пять сенсоров, что неплохо закрывают полусферу, и куча софта, чтобы всем этим оптимально управляться
— Сейчас нам нужно три видимых стационарных маяка постоянно, чтобы давать четкие координаты. В будущих версиях можно будет использовать и два, когда карта уже построена и мобильный маяк уже захвачен и отслеживается
— Но как мы показываем на видео, требование трех видимых стационарных маяков не столь критично в реальных роботах, если вы используете и другие системы на роботе, что мы крайне настоятельно рекомендуем делать, и объединяете и коррелируете данные с них. Тогда робот и несколько секунд может кататься по своим внутренним данным, а потом подхватить навигацию, если она была потеряна. И мы можем прочие системы подкорректировать, если они уплыли. Вот видео, где робот довольно спокойно катается под столами и стульями, где, в принципе, все очень плохо с ультразвуковым покрытием, потому что стационарные маяки висят высоко на стенах под потолком:
— Мы делаем с инерционной системой из коробки. Но еще не доделали. Там многое непросто. Но свет в конце тоннеля виден. Конечно же, с удовольствием, покажем результаты, когда они будут в коммерческой готовности.
Спасибо за пожелания. Надеемся, что наша навигация пригодится тем, кто в ней нуждается.
Сегодня еще немного поснимали, чтобы приблизить условия к боевым. И робота поснимали в симуляционном «офисе» и коптера на улице с расстоянияем между маяками >22m (выложу чуть позже).
Вопрос к знатокам: где можно поснимать видео в условиях настоящего реального офиса, торгового центра, склада, фабрики? Будем благодарны, если кто-нибудь из читателей сможет приютить или подсказать. А то мы пытались найти место, но все боятся наших маяков («а вдруг, бомба!» :-) и видеокамеры («а что это вы здесь снимаете? А кто вам разрешил?») и так и не удалось договориться.
В общем, вот свежайшее демо, где робот катается под столами и стульями:
Очень может быть. Особенно, для определенных частных случаев. Но мы еще ими не занимались. Поэтому, личного опыта нет.
И я всячески призываю использовать все экономически целесообразные источники информации и принимать решения на основании суммы данных и взаимо проверять источники и еще и калибровать и подстраивать их на ходу. Но, самое главное, они позволяют довольно просто отсеивать ложную информацию, которая явно не совпадает с прочими источниками. Например, солнце в камеру или паразитный шум в ультразвуке.
Кстати, сегодня снимали в помещении с очень резкими переходами освещения из-за яркого солнца. Уверен, что визуальные средства там бы испытывали серьезные сложности, даже, если бы солнце не прямо в камеру светило, а просто из-за слишком большого диапазона изменения освещенности внутри одной комнаты.
Да и все сильно зависит от конкретной обстановки: если есть за что «глазу зацепиться» — будет работать хорошо. А будет белый потолок, белые стены и пол серый бетонный без особых зацепок, то все станет очень сложно для визуальных систем.
Как и для нас, в каких-то случаях. Например, в малом помещении включить какую-нибудь жутко шумную в широкой полосе частот, включая ультразвук, установку, типа, воздушного пресса или что-то в этом духе. Думаю, будут существенные помехи. Может, и будет работать, но нужно будет поподстраивать, а не так, как обычно — включил и все полетело. Зато, для визуальной — не вопрос. Шум звуковой никак не мешает.
В общем, объединять и коррелировать источники инфорации нужно. На один или малое количество полагаться можно только в условиях заранее известных и относительно неизменных, что тоже не редкий случай, когда ты знаешь, что это твой музей и там не будет воздушного пресса или что это твой склад и солнце там в камеру бить не будет, потому что там и окон-то нет.
Как и в сторонних роботах, так и в своих, мы всячески рекомендуем использовать нашу систему вместе с прочими компонентами. Мы дополняем их — даем абсолютные координаты, они дополняют нас — отсеивают выбросы, обеспечивают куда большую частоту обновления данных и так далее. Это так же естественно, как множественность органов чувств человека, что дополняют друг друга. Иначе, мы бы слишком часто обманывались в ощущениях реальности.
Да, на более сложных мобильных маяках у нас уже стоят инерциальные датчики. Когда мы будем готовы выложить видео, мы выложим. А сейчас мы показываем, что работает и доступно уже сегодня.
Сложная ли это задача — объединить инерциальные данные, одометрию, и данные с системы навигации? — да, сложная. Решаемая ли? Да, решаемая. В частных конкретных случаях. В нашем демо робота мы ее уже решили ее.
В условиях мобильного маяка, не привязанного более ни к чему, задача куда сложнее.
Чтобы избегать проблем у робота, важно, чтобы мы были не единственным источником данных о положении у него. Он должен использовать нас, как один из источников, наряду с инерциальной системой, одометрией, и прочими системами. Что и бывает в реальности, практически, всегда. Тогда, используя данные с тех систем, он может довольно уверенно принимать решение, что случайный выброс в сторону — это случайный выброс и не стоит на него обращать внимания. Что мы и показываем на своем демо с простым роботом по доставке мелких грузов:
Это задача не тривиальная, но выполнимая. И мы говорим о практическом выполнении инженерной задачи в реальных условиях.
На счет 7-го ролика посмотрю…
Мы поэтому так много роликов и выкладываем, чтобы все было сразу видно пользователям — что работает великолепно, а что работает чуть менее стабильно. А уж пользователь сам решает подходят ли ему характеристики или нет.
Касательно точности, мы сознательно не вторгаемся в «религиозные войны» на этот счет. При определенных настройках можно добиться и миллиметров. Но далее начинаются вопросы: «а что считать центром системы?», «а как плывет точность от изменения температуры и влажности?» и так далее. Но система построена для не измерения расстояний, а для обеспечения достаточной точности для выполнения реальных задач в реальных условиях.
Что мы хотим показать на видео — так это наличие варианта решения сложных задач систем виртуальной реальности, автономных роботов, автономных коптеров. Не для всех случаев, несомненно, но для многих. И, в составе других систем, если возможно.
То было в самом начале. Уже давно: "За всю готовую систему из 4 стационарных маяков + 1 мобильный маяк + роутер + софт = 299 USD"
Это Стартовый набор. Ничего лишнего нет.
Если примириться с ограниченями, описанными выше, можно уменьшить на два стационарных маяка.
Совершенно согласен. Дорого выходит. Правда, я не совсем понял почему 500 USD, стартовый набор стоит 299 USD. Хотя, конечно, дорого и это, если ставить на простого робота за 50 USD. Остаются большие и сложные роботы и роботы не для хоббистов. Эти уходят в 1..50kUSD диапазон.
Какие есть варианты с дополнительными ограничениями:
Сама простая конфигурация, которая может работать с минимальными изменениями уже сейчас это:
— 1xМодем + 1xМобильный маяк + 2xСтационарных маяка, вместо 4 маяков => ~4x49=199 USD
Ограничения:
— Нужно будет указать полуплоскость в которой расположен робот с мобильным маяком. То есть, стационарные маяки расположены на стене, а робот катается перед ними в помещении — не заходит «за спину» маякам. Ограничение не слишком сильное во многих случаях
— Можно будет измерять в XY, вместо XYZ. Z — высоту указывать ручками. Если установлено на мобильный робот, движущийся в одной плоскости и находится на одной высоте — не сильное ограничение тоже
Это верно. Но есть пара различий:
1) Пылесосы не имеют возможности знать свои коодинаты с точностью +-2см
2) Вы не можете послать робота в какую-то конкретную точку и заставить его пройти такой-то путь. Они просто заполняют собой все пространство, как газ
Пылесосы — классные. Вопросов нет. Но здесь не о пылесосах. Применения системы очень простые:
— Нагрузили тележку
— Отправили из точки А в точку Б через точки а1, а2… аN
— Робот прошел по пути
— Там его разрузили и нагрузили новым грузом и отправили назад в точку Б
Спасибо, что заказываете. Будем вам помогать всячески.
Да, я тоже за многообразие вариантов. Мы сами, по факту, взялись делать именно потому, что не могли найти готовое решение для навигации с нужной точностью для наших роботов. Чтобы можно было взять и сразу пользовать, как готовый кирпичик.
Большое спасибо за ссылку, milabs.
Нет, не видел до этого. Но очень интересно!
Я лично всеми руками за UWB. Как только появятся чипы. Если парни уже показывают, наверное, чипы появились. Приятно слышать.
Судя по тому, что чипы продаются на digikey.com, точно уже все хорошо с ними должно быть.
В UWB серьезные ограничения вызваны именно максимальной мощностью, которую можно излучать — -41.3dBm/MHz. И рабочие расстояния становятся малые метры в реальности с реальными антеннами. Хотя, много где утверждается, что достигнуты сотни метров… Если не соблюдать правила по мощности, то все становится значительно приятней.
Pozyx упоминают про 200м на открытом воздухе. Это впечатляющие цифры, если, в самом деле, работает.
Вторая сложность с UWB — фазовый шум генераторов. Не знаю почему для столь широких полос это может быть такой большой проблемой, но говорят.
Парни с pozyx все разумно пишут. И их система с точки зрения архитектуры — близнец нашей, насколько я могу судить, только не нуждается в ультразвуке, что есть серьезный плюс им. Достижимая точность у нас, конечно, значительно выше, чем у них, но, я бы ставил на их систему, потому что там только радио. Если она, в конце концов, работает, как заявлено. Это ключевой вопрос. UWB — это очень красивая технология, которую сложно сделать. Но рано или поздно, думаю, сделают.
Судя по комментариям, они пользуют чипы Decawave. Это самая яркая, если не единственная контора, которая активно пропагандирует UWB.
Многие и используют ультразвук для обнаружения препятствий. Это — классика. Но навигация по координатам и обнаружение препятствий — это две разные задачи. На основе идеально работающего обнаружения препятствий можно, нарисовав карту, со временем, начать обнаруживать, где ты находишься. Но это очень-очень-очень нетривиальная задача:
1) Отражений миллион! Обнаружить можно ли ехать или нет — это просто. Но сообразить какого рода препятствие, сколько их, как выглядят и так далее — крайне сложно. И это, если только вперед смотреть. А, если нужно больше данных — нужно сканировать. А, раз нужно сканировать, лидар для этих целей, хотя, и сложнее, но куда более полезную картинку рисует — там луч тонкий. А с широким лучом ультразвука разобрать что и где есть — ну, крайне сложно.
2) Наличие препятствий ничего не говорит о том, где робот сейчас. Распознать по картинке препятствий, что робот в конкретной точке пространства — это разновидность 2D распознавания образов. Учитывая сложность приходящего отраженного сигнала — не видел, чтобы кто-то сделал. Но не невозможно.
Приняв все это во внимание, мы и пошли путем, который работает. Сделали ультразвуковой «GPS» с радиосинхронизацией. Эта система ничего не говорит о препятствиях. Этим робот сам должен заниматься. Но система сообщает роботу его точные координаты в системе координат системы. А с этими данными он может очень многое! И обнаружить был ли он в этой точке или нет, и найти путь к точке назначения, и, даже, запомнить, что в этой точке препятствие и уже не ходить туда опять и опять.
Еще раз спасибо за наводку. Уверен, что пригодится.
В нашей задаче мы радио, а, значит, синхронизацией, пока, не ограничены. Мы ограничены по расстоянию радиусом ультразвукового покрытия от одного маяка. Но мы закрываем большие территории объединяя кластера маяков (4-6 штук в каждом кластере) в одну большую карту. Но с радио слышит все маяки.
Если выбирать правильную схему работы, нет никаких эхо, нет ложных срабатываний. С эхо мы не боремся. Таких проблем у нас просто нет.
А на счет времени и синхронизации… Ну, как бы, в этом-то вся легкость с ультразвуком и есть. За 10 мкс звук пролетает 3мм, а радио — 3000 метров, то есть, в 1 миллион раз больше.
Точность синхронизации в 10 мкс — не слишком сложная задача. А в 10 пикосекунд — крайне нетривиальная. Поэтому, мы свою точность уже имеем сейчас, а ultra-wide band, например, только подбирается.
Но я за ultra-wide band всеми руками — как только технология будет готова.
У нас много всяких фильтраций, отсева и прочего. Без него никак. Но тут, главное, не перебрать. Слишком много — увеличивает задержки.
Для некоторых приложений, где важна точность — делаем точность, но, за счет скорости. Для других, где важна частота обновления — делаем частоту за счет дальности. И так далее.
«Вам быстро, качественно, недорого? Выберите любые два» — в таком духе.
Спасибо большое! Чую, очень элегантная штука. Не слышал раньше. Но вы мне, пожалуйста, на пальцах объясните, почему вам это вспомнилось? Я не понял, как вещи связаны, но очень интересно.
1) Поздравляю с реальными шагами! ;-)
2) Навигация для роботов такого класса — это все. Поэтому, мы на рынке уже 5 лет и нас ставили в системы в 50+ странах мира:
— marvelmind.com/#customers
И роботы, и дроны, и тележки, и люди:
— www.youtube.com/channel/UC4O_kJBQrKC-NCgidS_4N7g/videos
На этих парней мы абсолютно случайно просто наткнулись в магазине. Вернее, сначала, на их робота. Я сбегал в машину, принес набор и мы за пару минут развернули — вообще без подготовки — прямо на ходу:
— youtu.be/js2aq293BfI
— youtu.be/RGziB6nmr1M
У них было два LIDARа, но робот, все равно, часто терялся — очень близко к тому, что вы описываете у себя.
С оптическими мы сами еще плотно не игрались, но я видел лично маленькие реальные демки на роботах и более, чем впечатлен. Так что, Intel — явно очень хороший потенциально вариант, очень: store.intelrealsense.com/buy-intel-realsense-depth-and-tracking-bundle.html — и по деньгам и по возможностям.
Мы же, конечно, в первую очередь, делаем сами на себе же (Precise Indoor «GPS»). Было бы грех не использовать собственные сапоги, коль скоро, мы такие сапожники высокоточные :-)
— marvelmind.eu
— youtu.be/efOc-ItVvgg — автономный робот доставки
— youtu.be/TWWg_8JHYzo — автономный робот доставки — вид глазами робота/системы
Ваш робот — идеальный вариант, чтобы кататься так же, как мы катаемся — Marvelmind (±2cm) Precise Indoor «GPS». Это очень просто. Ключевое требование — прямая видимость/слышимость от мобильных маяков на роботе до двух или более стационарных маяков в радиусе 30м.
Ну, и, конечно, sensor fusion всегда и везде. Мы, естественно, и всем своим клиентами рекомендуем и сами используем: Indoor «GPS» + IMU + одометрия. Или, в случае RealSense: RealSense + IMU + одометрия + Indoor «GPS». Общая логика очень простая: по отдельности, никому верить нельзя. А вот в сумме и перепроверяя друг друга (Калман & Co) — уже можно верить с достаточно степенью, чтобы не разбить все вокруг и чтобы дело (сканирование) сделать.
BR,
Maxim
P.S. Нас постоянно спрашивают про обзор разных систем высокоточной навигации. Так что, мы, в конце концов, такой обзор сделали: youtu.be/zg3oW_U_jdY — с фокусом на индустриальные применения, в первую очередь
Объединение данных с обоих систем — сложная задача. Но она позволяет брать лучшее из обоих систем:
— с IMU — скорость обновления и малое время реакции. Но у них есть серьезный дрифт, который нельзя убрать внутренними средствами
— с Marvelmind Indoor Navigation System — абсолютные координаты, которые не плывут во времени и позволяют корректировать IMU, но скорость обновления 8-16 Гц и задержки реакции в десятки миллисекунд, вместо 50-400Гц скорости обновления у IMU
Взяв лучшее, можно получить и скорость обновления в десятки Гц и устранение дрифта координат во времени.
— Сейчас нам нужно три видимых стационарных маяка постоянно, чтобы давать четкие координаты. В будущих версиях можно будет использовать и два, когда карта уже построена и мобильный маяк уже захвачен и отслеживается
— Но как мы показываем на видео, требование трех видимых стационарных маяков не столь критично в реальных роботах, если вы используете и другие системы на роботе, что мы крайне настоятельно рекомендуем делать, и объединяете и коррелируете данные с них. Тогда робот и несколько секунд может кататься по своим внутренним данным, а потом подхватить навигацию, если она была потеряна. И мы можем прочие системы подкорректировать, если они уплыли. Вот видео, где робот довольно спокойно катается под столами и стульями, где, в принципе, все очень плохо с ультразвуковым покрытием, потому что стационарные маяки висят высоко на стенах под потолком:
— Мы делаем с инерционной системой из коробки. Но еще не доделали. Там многое непросто. Но свет в конце тоннеля виден. Конечно же, с удовольствием, покажем результаты, когда они будут в коммерческой готовности.
Спасибо за пожелания. Надеемся, что наша навигация пригодится тем, кто в ней нуждается.
— Расстояние между крайними стационарными маяками 22м (может быть до 50м)
Вопрос к знатокам: где можно поснимать видео в условиях настоящего реального офиса, торгового центра, склада, фабрики? Будем благодарны, если кто-нибудь из читателей сможет приютить или подсказать. А то мы пытались найти место, но все боятся наших маяков («а вдруг, бомба!» :-) и видеокамеры («а что это вы здесь снимаете? А кто вам разрешил?») и так и не удалось договориться.
В общем, вот свежайшее демо, где робот катается под столами и стульями:
И я всячески призываю использовать все экономически целесообразные источники информации и принимать решения на основании суммы данных и взаимо проверять источники и еще и калибровать и подстраивать их на ходу. Но, самое главное, они позволяют довольно просто отсеивать ложную информацию, которая явно не совпадает с прочими источниками. Например, солнце в камеру или паразитный шум в ультразвуке.
Кстати, сегодня снимали в помещении с очень резкими переходами освещения из-за яркого солнца. Уверен, что визуальные средства там бы испытывали серьезные сложности, даже, если бы солнце не прямо в камеру светило, а просто из-за слишком большого диапазона изменения освещенности внутри одной комнаты.
Да и все сильно зависит от конкретной обстановки: если есть за что «глазу зацепиться» — будет работать хорошо. А будет белый потолок, белые стены и пол серый бетонный без особых зацепок, то все станет очень сложно для визуальных систем.
Как и для нас, в каких-то случаях. Например, в малом помещении включить какую-нибудь жутко шумную в широкой полосе частот, включая ультразвук, установку, типа, воздушного пресса или что-то в этом духе. Думаю, будут существенные помехи. Может, и будет работать, но нужно будет поподстраивать, а не так, как обычно — включил и все полетело. Зато, для визуальной — не вопрос. Шум звуковой никак не мешает.
В общем, объединять и коррелировать источники инфорации нужно. На один или малое количество полагаться можно только в условиях заранее известных и относительно неизменных, что тоже не редкий случай, когда ты знаешь, что это твой музей и там не будет воздушного пресса или что это твой склад и солнце там в камеру бить не будет, потому что там и окон-то нет.
Да, на более сложных мобильных маяках у нас уже стоят инерциальные датчики. Когда мы будем готовы выложить видео, мы выложим. А сейчас мы показываем, что работает и доступно уже сегодня.
Сложная ли это задача — объединить инерциальные данные, одометрию, и данные с системы навигации? — да, сложная. Решаемая ли? Да, решаемая. В частных конкретных случаях. В нашем демо робота мы ее уже решили ее.
В условиях мобильного маяка, не привязанного более ни к чему, задача куда сложнее.
Чтобы избегать проблем у робота, важно, чтобы мы были не единственным источником данных о положении у него. Он должен использовать нас, как один из источников, наряду с инерциальной системой, одометрией, и прочими системами. Что и бывает в реальности, практически, всегда. Тогда, используя данные с тех систем, он может довольно уверенно принимать решение, что случайный выброс в сторону — это случайный выброс и не стоит на него обращать внимания. Что мы и показываем на своем демо с простым роботом по доставке мелких грузов:
Это задача не тривиальная, но выполнимая. И мы говорим о практическом выполнении инженерной задачи в реальных условиях.
На счет 7-го ролика посмотрю…
Мы поэтому так много роликов и выкладываем, чтобы все было сразу видно пользователям — что работает великолепно, а что работает чуть менее стабильно. А уж пользователь сам решает подходят ли ему характеристики или нет.
Касательно точности, мы сознательно не вторгаемся в «религиозные войны» на этот счет. При определенных настройках можно добиться и миллиметров. Но далее начинаются вопросы: «а что считать центром системы?», «а как плывет точность от изменения температуры и влажности?» и так далее. Но система построена для не измерения расстояний, а для обеспечения достаточной точности для выполнения реальных задач в реальных условиях.
Что мы хотим показать на видео — так это наличие варианта решения сложных задач систем виртуальной реальности, автономных роботов, автономных коптеров. Не для всех случаев, несомненно, но для многих. И, в составе других систем, если возможно.
Еще больше на: www.marvelmind.com
Учитывая комментарий, пожалуй, добавлю ссылку на первую статью.
Спасибо.
Это Стартовый набор. Ничего лишнего нет.
Если примириться с ограниченями, описанными выше, можно уменьшить на два стационарных маяка.
Какие есть варианты с дополнительными ограничениями:
Сама простая конфигурация, которая может работать с минимальными изменениями уже сейчас это:
— 1xМодем + 1xМобильный маяк + 2xСтационарных маяка, вместо 4 маяков => ~4x49=199 USD
Ограничения:
— Нужно будет указать полуплоскость в которой расположен робот с мобильным маяком. То есть, стационарные маяки расположены на стене, а робот катается перед ними в помещении — не заходит «за спину» маякам. Ограничение не слишком сильное во многих случаях
— Можно будет измерять в XY, вместо XYZ. Z — высоту указывать ручками. Если установлено на мобильный робот, движущийся в одной плоскости и находится на одной высоте — не сильное ограничение тоже
1) Пылесосы не имеют возможности знать свои коодинаты с точностью +-2см
2) Вы не можете послать робота в какую-то конкретную точку и заставить его пройти такой-то путь. Они просто заполняют собой все пространство, как газ
Пылесосы — классные. Вопросов нет. Но здесь не о пылесосах. Применения системы очень простые:
— Нагрузили тележку
— Отправили из точки А в точку Б через точки а1, а2… аN
— Робот прошел по пути
— Там его разрузили и нагрузили новым грузом и отправили назад в точку Б
Вот такой business case.
Да, я тоже за многообразие вариантов. Мы сами, по факту, взялись делать именно потому, что не могли найти готовое решение для навигации с нужной точностью для наших роботов. Чтобы можно было взять и сразу пользовать, как готовый кирпичик.
Нет, не видел до этого. Но очень интересно!
Я лично всеми руками за UWB. Как только появятся чипы. Если парни уже показывают, наверное, чипы появились. Приятно слышать.
Судя по тому, что чипы продаются на digikey.com, точно уже все хорошо с ними должно быть.
В UWB серьезные ограничения вызваны именно максимальной мощностью, которую можно излучать — -41.3dBm/MHz. И рабочие расстояния становятся малые метры в реальности с реальными антеннами. Хотя, много где утверждается, что достигнуты сотни метров… Если не соблюдать правила по мощности, то все становится значительно приятней.
Pozyx упоминают про 200м на открытом воздухе. Это впечатляющие цифры, если, в самом деле, работает.
Вторая сложность с UWB — фазовый шум генераторов. Не знаю почему для столь широких полос это может быть такой большой проблемой, но говорят.
Парни с pozyx все разумно пишут. И их система с точки зрения архитектуры — близнец нашей, насколько я могу судить, только не нуждается в ультразвуке, что есть серьезный плюс им. Достижимая точность у нас, конечно, значительно выше, чем у них, но, я бы ставил на их систему, потому что там только радио. Если она, в конце концов, работает, как заявлено. Это ключевой вопрос. UWB — это очень красивая технология, которую сложно сделать. Но рано или поздно, думаю, сделают.
Судя по комментариям, они пользуют чипы Decawave. Это самая яркая, если не единственная контора, которая активно пропагандирует UWB.
Будет интересно за ними следить.
Еще раз — спасибо за ссылку.
Можно много делать. Вопрос — сделать :)
Сложно. Просто сложно и не работает сейчас.
А так — мысль очень хорошая!
1) Отражений миллион! Обнаружить можно ли ехать или нет — это просто. Но сообразить какого рода препятствие, сколько их, как выглядят и так далее — крайне сложно. И это, если только вперед смотреть. А, если нужно больше данных — нужно сканировать. А, раз нужно сканировать, лидар для этих целей, хотя, и сложнее, но куда более полезную картинку рисует — там луч тонкий. А с широким лучом ультразвука разобрать что и где есть — ну, крайне сложно.
2) Наличие препятствий ничего не говорит о том, где робот сейчас. Распознать по картинке препятствий, что робот в конкретной точке пространства — это разновидность 2D распознавания образов. Учитывая сложность приходящего отраженного сигнала — не видел, чтобы кто-то сделал. Но не невозможно.
Приняв все это во внимание, мы и пошли путем, который работает. Сделали ультразвуковой «GPS» с радиосинхронизацией. Эта система ничего не говорит о препятствиях. Этим робот сам должен заниматься. Но система сообщает роботу его точные координаты в системе координат системы. А с этими данными он может очень многое! И обнаружить был ли он в этой точке или нет, и найти путь к точке назначения, и, даже, запомнить, что в этой точке препятствие и уже не ходить туда опять и опять.
В нашей задаче мы радио, а, значит, синхронизацией, пока, не ограничены. Мы ограничены по расстоянию радиусом ультразвукового покрытия от одного маяка. Но мы закрываем большие территории объединяя кластера маяков (4-6 штук в каждом кластере) в одну большую карту. Но с радио слышит все маяки.
А на счет времени и синхронизации… Ну, как бы, в этом-то вся легкость с ультразвуком и есть. За 10 мкс звук пролетает 3мм, а радио — 3000 метров, то есть, в 1 миллион раз больше.
Точность синхронизации в 10 мкс — не слишком сложная задача. А в 10 пикосекунд — крайне нетривиальная. Поэтому, мы свою точность уже имеем сейчас, а ultra-wide band, например, только подбирается.
Но я за ultra-wide band всеми руками — как только технология будет готова.
У нас много всяких фильтраций, отсева и прочего. Без него никак. Но тут, главное, не перебрать. Слишком много — увеличивает задержки.
Для некоторых приложений, где важна точность — делаем точность, но, за счет скорости. Для других, где важна частота обновления — делаем частоту за счет дальности. И так далее.
«Вам быстро, качественно, недорого? Выберите любые два» — в таком духе.