Навигация по датчикам расстояния (Ультразвуковая навигация на основе Arduino )

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Навигация в помещении

Здания и сооружения вызывают сложности с позиционированием объектом в силу следующий причин:

· многолучевое распространение при отражениях сигнала от стен и других препятствий

· отсутствие прямой видимости

· ослабление из-за препятствий

· повышенные требования к точности сходимости результатов

С другой стороны, позиционирование и навигация внутри помещений может быть упрощена благодаря:

· небольшим зонам покрытия

· стабильным условиям среды (температура, влажность, движение воздуха)

· наличие инфраструктуры для электрического питания, доступа к интернет, точек для установки

· сравнительно низкие скорости движущихся объектов

Для навигации используют различные датчики, на открытом пространстве отлично подходит GPS навигация, но в помещении сигнал от спутников не проникает. Для навигации в помещении можно выделить несколько основных вариантов реализации:

· Навигация по заранее заложенному маршруту, используя точные перемещения по энкодерам, встроенные в моторы;

· Навигация по датчикам расстояния, которые постоянно сканируют окружающее пространство (как в роботах-пылесосах);

· Навигация по RFID меткам;

· Навигация с использованием модуля акселерометра/гироскопа.

Каждый из вариантов имеет свои преимущества и особенности. Рассмотрим часть из них.

Навигация по датчикам расстояния (Ультразвуковая навигация на основе Arduino )

Это устройство предназначено для построения карты местности, точнее закрытого помещения (комнаты, например) вместе с находящимися в нем предметами.

Рисунок 1. Ультразвуковая навигация

Принцип работы данного системы навигации заключается в сканировании вращающимся датчиком ультразвука окружающих предметов. Результат которого может быть преобразован в карту местности:

Рисунок 2. Результат обработки информации от датчика ультразвука

Как мы видим, результат сканирования достаточно грубо передаёт очертания помещения, так как датчик ультразвука сам по себе работает с погрешностями и очень плохо определяет дальность в зависимости от угла между датчиком и предметов (ультразвук отражается). А также точность показаний зависит от материала поверхности (меняются свойства отражения и поглощения ультразвука).

Данный способ навигации широко применяется в простейших роботах (роботы-пылесосы), задачей которых является объезд препятствий.

Рисунок 3. Маршрут робота-пылесоса

12 Следующая ⇒