Roboter-Docking zum Selbstaufladen

Ich möchte einen einfachen Hindernisvermeidungsroboter bauen, aber dieses Mal möchte ich, dass er sich selbst auflädt, also baue ich zu diesem Zweck ein Dock, damit er das Dock lokalisieren und bei Batteriespannung darauf zugreifen kann niedriger als ein fester Wert.

Ich habe Probleme, die richtigen Komponenten für die Lokalisierung des Docks auszuwählen. Ich denke, ich werde einen IR-Sender am Dock verwenden, damit der Roboter bei schwacher Batterie darauf zugehen kann (vergessen wir jedoch das Orientierungsproblem für den Moment, aber Wenn Sie darüber nachdenken, ist dies hilfreich. Ich bin mir jedoch nicht sicher, ob der Roboter die IR-LED (oder was auch immer) aus großer Entfernung (über 10 Meter) erkennen kann.

Ist es möglich, diese Lösung für diese Entfernung zu verwenden? Wenn nicht, was schlagen Sie vor?

(Wenn es eine einfache fertige Lösung gibt, die in Ordnung ist, nehmen wir an, ich habe kein Budgetlimit.)

Sie können eine IR-LED aus einiger Entfernung erkennen. So funktionieren TV-Fernbedienungen. Eine winzige batteriebetriebene LED kann Daten senden, auch wenn sie nicht direkt auf das Fernsehgerät gerichtet sind. Der Trick besteht darin, die LED mit einer hohen Frequenz zu modulieren. Dann verwendet der Empfänger ein analoges Filter, um nur diese Frequenz durchzulassen. Dies filtert das Raumlicht heraus (das nahe am Gleichstrom liegt).

Das Einfahren in eine IR-LE ist genau wie die Verfolgung von Robotern. Sie haben eine Reihe von IR-Empfängern mit jeweils einem engen Blickwinkel und drehen den Roboter so, dass der mittlere Empfänger das hellste Signal liefert. Dies funktioniert in dem einfachen Fall, dass der Raum frei von Hindernissen ist.

Ich habe dies nicht getan, aber ich denke, eine billige Videokamera (Webcam) würde gut funktionieren. Eine blinkende IR-LED ist leicht zu erkennen und starrt den Roboter an, um die blinkende LED zentriert zu halten. Sie benötigen jedoch einen Computer, auf dem openCV oder ähnliches ausgeführt werden kann. Ein Arduino könnte eine Reihe von IR-Fototransistoren handhaben, aber keine Kamera.

Es liegt an Ihnen, eine IR-LED (oder einen Satz davon) auszuwählen, die genügend Leistung liefert, um sich vom Umgebungslicht zu unterscheiden. Wenn ich Ihre Frage nicht falsch lese, sollte es kein Problem geben, viele LEDs an der Dockingstation anzubringen, um die Leistung zu vervielfachen.

Denken Sie daran, dass Sie die Quell-LED (s) immer mit einer bekannten Frequenz oder in einem komplizierteren Muster blinken lassen können, um dieses Signal von anderen Lichtquellen trennbar zu machen.

Es gibt eine einfache Standardlösung. Der iRobot Create ist ein hackbarer Roomba und behält seinen gesamten ursprünglichen Code und sein Verhalten bei. Eines davon ist "Suchdock". Obwohl ich denke, dass die maximale Entfernung das Dock wahrscheinlich um 1 oder 2 Meter beträgt.

Schauen Sie sich den zweiten Teil der Seite an, Testen des automatischen Andockens .

Hier erklären sie, wie es mit Kobuki-Turtlebots funktioniert.

Die Dockingstation von Kobuki verfügt über 3 IR-Sender (Infrarot). Die emittierten IR-Lichter decken drei Bereiche vor der Dockingstation ab: links, zentral und rechts, die jeweils in zwei Unterfelder unterteilt sind: nah und fern. Jeder Strahl codiert diese Informationen, sodass der Roboter jederzeit weiß, in welcher Region und in welchem ​​Teilfeld er sich befindet. Da Regionen und Felder unabhängig voneinander identifiziert werden, können sie sich auch an ihren Grenzen überschneiden.

Kobuki hat 3 IR-Empfänger. Wenn sich der Roboter im Feld der Dockingstation befindet und mindestens ein IR-Empfänger darauf gerichtet ist, erfasst der Roboter das Signal und überträgt es an das Controller-Netbook. Die Informationen sind zum /mobile_base/sensors/dock_irThema in Form von kobuki_msgs/DockInfraRedNachrichten verfügbar .