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Claus007: /* 2. Optische Abtastung */

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‎2. Optische Abtastung

Besserwessi: /* Weblinks */

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Uwegw: /* 2. Optische Abtastung */

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‎2. Optische Abtastung

Christian H am 8. August 2007 um 09:49 Uhr

2007-08-08T09:49:03Z

Christian H am 8. August 2007 um 09:48 Uhr

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‎Trägheitsnavigation: typo (nämich->nämlich)

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Makarius: /* GPS */ ein bissl ausformuliert

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‎GPS: ein bissl ausformuliert

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	Eine sehr hohe Genauigkeit der Abtastung der Umgebung liefern Laserscanner. Diese Sensoren tasten auf einer Ebene in einem Öffnungswinkel von 180 Grad die Entfernung bis zu den Hindernissen ab. Die Genauigkeit geht bis zu 1mm. Laserscanner sind sehr teuer, neu kosten sie etliche Tausend €, gebraucht bekommt man sie mit sehr viel Glück für einige Hundert €. Außerdem sind übliche Laserscanner recht groß (etwa 20x20x20cm) und schwer, sodass sie nur für sehr große Roboter ab etwa 20kg Gesamtgewicht brauchbar sind.		Eine sehr hohe Genauigkeit der Abtastung der Umgebung liefern Laserscanner. Diese Sensoren tasten auf einer Ebene in einem Öffnungswinkel von 180 Grad die Entfernung bis zu den Hindernissen ab. Die Genauigkeit geht bis zu 1mm. Laserscanner sind sehr teuer, neu kosten sie etliche Tausend €, gebraucht bekommt man sie mit sehr viel Glück für einige Hundert €. Außerdem sind übliche Laserscanner recht groß (etwa 20x20x20cm) und schwer, sodass sie nur für sehr große Roboter ab etwa 20kg Gesamtgewicht brauchbar sind.
		+
		+	'''Update:''' Mittlerweile sind die Laserscanner eher unter der Rubrik LiDAR zu finden. LiDAR steht für Light Detection and Ranging. Diese Sensoren sind mittlerweile für einen bezahlbaren Preis zu haben. Die meisten Sensoren besitzen noch eine mechanische Komponente, die den eigentlichen Sensor rotieren lässt, so dass ein volles 360° Bild möglich ist.

	====3. Bildverarbeitung====		====3. Bildverarbeitung====

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   [[Kategorie:Robotikeinstieg]]
   [[Kategorie:Microcontroller]]
   [[Kategorie:Grundlagen]]
   [[Kategorie:Praxis]]
   [[Kategorie:Sensoren]]

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 Auch bei den optischen Verfahren gibt es Sensoren, die nach dem Laufzeitprinzip arbeiten. Sie sind allerdings bis heute Messgeräte, die noch so groß sind, dass sie kaum als Sensoren in Robotern eingesetzt werden. Ein vielversprechender Ansatz, einen Sensor als Modul zu realisieren, wurde vor ein paar Monaten von einem Fraunhofer Institut vorgestellt.
-Eine sehr hohe Genauigkeit der Abtastung der Umgebung liefern Laserscanner. Diese Sensoren tasten auf einer Ebene in einem Öffnungswinkel von 180 Grad die Entfernung bis zu den Hindernissen ab. Die Genauigkeit geht bis zu 1mm. Laserscanner sind sehr teuer.
+Eine sehr hohe Genauigkeit der Abtastung der Umgebung liefern Laserscanner. Diese Sensoren tasten auf einer Ebene in einem Öffnungswinkel von 180 Grad die Entfernung bis zu den Hindernissen ab. Die Genauigkeit geht bis zu 1mm. Laserscanner sind sehr teuer, neu kosten sie etliche Tausend €, gebraucht bekommt man sie mit sehr viel Glück für einige Hundert €. Außerdem sind übliche Laserscanner recht groß (etwa 20x20x20cm) und schwer, sodass sie nur für sehr große Roboter ab etwa 20kg Gesamtgewicht brauchbar sind.
 ====3. Bildverarbeitung====

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	===Begrenzungsschleife - Induktionsschleife===		===Begrenzungsschleife - Induktionsschleife===
−	Eine [[~~Begrenzungsschleife\|~~Begrenzungsschleife - Induktionsschleife]] wird verwendet um den Arbeitsbereich eines Roboters festzulegen. Am gebräuchlichsten ist diese bei Rasenmäherroboter. Die Induktionsschleife wird dabei um die zu mähenden Fläche verlegt. Ein Roboter kann auch entlang einer Induktionsschleife zur Ladestation geleitet werden. Die Induktionsschleife funktioniert über kurze Stromimpulse, welche im Bereich der Schleife ein wechselndes Magnetfeld erzeugen. Im Roboter kann mit einer Detektorspule festgestellt werden, ob sich diese innerhalb oder ausserhalb der Schleife befindet.	+	Eine [[Begrenzungsschleife - Induktionsschleife\|Begrenzungsschleife]] wird verwendet um den Arbeitsbereich eines Roboters festzulegen. Am gebräuchlichsten ist diese bei Rasenmäherroboter. Die Induktionsschleife wird dabei um die zu mähenden Fläche verlegt. Ein Roboter kann auch entlang einer Induktionsschleife zur Ladestation geleitet werden. Die Induktionsschleife funktioniert über kurze Stromimpulse, welche im Bereich der Schleife ein wechselndes Magnetfeld erzeugen. Im Roboter kann mit einer Detektorspule festgestellt werden, ob sich diese innerhalb oder ausserhalb der Schleife befindet.

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	===Begrenzungsschleife - Induktionsschleife===		===Begrenzungsschleife - Induktionsschleife===
−	Eine [[Begrenzungsschleife]] wird verwendet um den Arbeitsbereich eines Roboters festzulegen. Am gebräuchlichsten ist diese bei Rasenmäherroboter. Die Induktionsschleife wird dabei um die zu mähenden Fläche verlegt. Ein Roboter kann auch entlang einer Induktionsschleife zur Ladestation geleitet werden. Die Induktionsschleife funktioniert über kurze Stromimpulse, welche im Bereich der Schleife ein wechselndes Magnetfeld erzeugen. Im Roboter kann mit einer Detektorspule festgestellt werden, ob sich diese innerhalb oder ausserhalb der Schleife befindet.	+	Eine [[Begrenzungsschleife\|Begrenzungsschleife - Induktionsschleife]] wird verwendet um den Arbeitsbereich eines Roboters festzulegen. Am gebräuchlichsten ist diese bei Rasenmäherroboter. Die Induktionsschleife wird dabei um die zu mähenden Fläche verlegt. Ein Roboter kann auch entlang einer Induktionsschleife zur Ladestation geleitet werden. Die Induktionsschleife funktioniert über kurze Stromimpulse, welche im Bereich der Schleife ein wechselndes Magnetfeld erzeugen. Im Roboter kann mit einer Detektorspule festgestellt werden, ob sich diese innerhalb oder ausserhalb der Schleife befindet.

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 ===GPS===
 Globales Positions System. (siehe [http://de.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System Wikipedia]) Ultimatives Navigationssystem mit Genauigkeit im Meterbereich und weltweiter Verwendbarkeit. Es ist aber für kleine Roboter und auch in geschlossenen Räumen nur bedingt zu verwenden, da der Satellitenempfang in Gebäuden schlecht ist und die Module weder klein noch preiswert sind.
 ==Siehe auch==

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 ==Koppelnavigation==
 Als Koppelnavigation wird die fortlaufende Ortsbestimmung aus momentanem Kurs und Geschwindigkeit bezeichnet. Die so bestimmte Position wird dann auch als Koppelort bezeichnet.
 ===Odometrie===
-Erfassung der Richtung und Weg/Geschwindigkeit durch
+Die Odometrie ist der wohl wichtigste Teilbereich der Koppelnavigation für die Robotik. Bei der Odometrie wird auf Grundlage der Umdrehungen der einzelnen Räder die Position des Roboters berechnet.
 *die Einschaltdauer des Antriebs
 *zählen der getätigten Steps von Schrittmotoren
 *sensorisch durch [[Sensorarten#Drehgeber_Sharp_GP1A30_und_GP1A38|spezielle Encoder]], aber auch Kugel-, Rad- und optische Mäuse
 ==Trägheitsnavigation==

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 Die Trägheitsnavigation ist eine Art der Koppelnavigation.
-Die Position wird hierbei durch Messung von Beschleunigungen und Drehungen bestimmt. Um zu wissen, welcher Beschleunigungssensor für welche Richtung im Raum zuständig ist, muss aber erstmal bestimmt werden, in welcher Lage sich der Roboter (vornehmlich Flugroboter, bei anderen Arten macht Trägheitsnavigation wenig Sinn) befindet. Ist nämich z.B. die Nase, beispielsweise bei einem Luftschiff, angehoben, misst der Beschleunigungssensor, der in Längsrichtung montiert ist, auch einen Teil der vertikalen Beschleunigung.
+Die Position wird hierbei durch Messung von Beschleunigungen und Drehungen bestimmt. Um zu wissen, welcher Beschleunigungssensor für welche Richtung im Raum zuständig ist, muss aber erstmal bestimmt werden, in welcher Lage sich der Roboter (vornehmlich Flugroboter, bei anderen Arten macht Trägheitsnavigation wenig Sinn) befindet. Ist nämlich z.B. die Nase, beispielsweise bei einem Luftschiff, angehoben, misst der Beschleunigungssensor, der in Längsrichtung montiert ist, auch einen Teil der vertikalen Beschleunigung.
 Die Bestimmung der Lage erfolgt meist über Gyrometer. Diese geben die Drehung des Objekts um eine bestimmte Achse aus. Dieser Wert wird aufsummiert (integriert), der integrierte Wert ist dann die Drehung des Objekts um eine bestimmte Achse.
 Der Wert, den die Beschleunigungsensoren ausgeben, wird je nach Lage aufgeteilt und auf verschiedene Achsen aufsummiert, als Ergebnis hat man dann die Geschwindigkeit. Ein weiteres Aufsummieren ergibt den Weg, den das Objekt zurückgelegt hat - fertig.

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	==Weblinks==		==Weblinks==
−	* [http://www.robotmaker.de/fernbed.html Eine beliebte Schaltung für ~~ein~~ solche IR-Bake]	+	* [http://www.robotmaker.de/fernbed.html Eine beliebte Schaltung für eine solche IR-Bake]