אני רוצה לבנות סוג של בינה מלאכותית בניווט במרחב סביב מכשולים.

בתור התחלה אין מבחינתי משמעות למסלול הנסיעה. אלא החשיבות היא להמנעות ממכשולים.

הרעיון הוא להציב חיישן מרחק על הרכב שיסתובב על ציר.

המטרה היא לשייך כל דגימה למעלה מסוימת. זאת אומרת שכשהוא מסתכל בזווית של 110 מעלות הוא רואה קריאה של 20 ס"מ ושומר אותה. ממשיך להסתובב וקורא ב105 מעלות קריאה של 15 ס"מ נגיד. ככה הוא נותן קריאה כל 5 מעלות ושומר את הנתונים בהתאם לזוית ההסתכלות. ככה המערכת ממפה את מרחק העצמים סביבה.

אופן הפעולה יהיה שהרכב יסע כל הזמן ישר וינווט בין המכשולים. זאת ע"י כך שהוא יכול למפות את כל המכשולים מסביב ולבחור את נתיב הנסיעה לפי אלגוריתם שאגדיר לו.

בהמשך חשבתי להוסיף חיישני מגע וחיישנים אופטיים בשביל להגדיל את היכולת של הרכב להבין את הסביבה ואת המכשולים בה.

לדוגמא: אם הוא נוסע בדשא גבוה החיישן מרחק יגיד לו שיש מכשולים צמודים אליו מכל כיוון אבל מאחר וחיישן המגע לא יהיה לחוץ הוא יניח שזה מכשול רך וימשיך לנסוע. חיישן אופטי שיעזור לגלות דברים שקשה לחיישן מרחק לגלות.

אולי אפילו להוסיף מצלמה שתוכל לגלות מכשולים ניידים ולעקוב אחריהם.

לדוגמא: מטוטלת שנעה ועל הרכב לבחור את הזמן הנכון בשביל לעבור.

כל זה סביב מטרה סופית של הגעה לעצם מסוים.

אני רוצה לייצר עצם שהרכב ידע לאתר אותו ע"פ אות רדיו למשל ולהגיע אליו בעזרת המערכת הזאת.

כך אפשר אפילו לגרום לרכב להפוך לסוג של שומר ראש שעוקב אחרי בן אדם.

יש לי עוד מלא רעיונות אבל נתחיל בזה.

מה אתם אומרים? אפשרי?

ניווט אוטונומי זה תחום שאין לו סוף. אפשר להתחיל בעבודה על רכב ש"סתם" נמנע ממכשולים, ומשם להתקדם לאט לאט ליכולות מורכבות יותר.

בעצם, יש כאן שלושה אלמנטים קשורים-אבל-נפרדים:

1. הימנעות ממכשולים

2. התמצאות במרחב

3. מיפוי המרחב

לא ציינת את הניסיון שלך בדברים כאלה. אם אין, אני ממליץ להתחיל בהימנעות ממכשולים בעזרת חיישנים שונים (אולטרהסוני, אינפרה-אדום, מגע) ומשם להתקדם.

יש בעיה מרכזית שאני לא יודע איך לטפל בה.

חיישן המרחק מסתובב כמו מכ"מ ואמור לשמור כל קריאה בהתאם לזוית בה הוא הסתכל.

הבעיה היא איך המערכת יכולה לדעת באיזה כיוון מסתכל החיישן? ואיך שומרים את כל הנתונים האלה?

תודה.

יש בעיה מרכזית שאני לא יודע איך לטפל בה.

חיישן המרחק מסתובב כמו מכ"מ ואמור לשמור כל קריאה בהתאם לזוית בה הוא הסתכל.

הבעיה היא איך המערכת יכולה לדעת באיזה כיוון מסתכל החיישן? ואיך שומרים את כל הנתונים האלה?

תודה.

איך המערכת יודעת בכלל לסובב את החיישן לזוויות שונות?

הנתונים הגולמיים נשמרים מן הסתם ברשומות שכל אחת כוללת שני מספרים: הזווית, ומה שהחיישן קלט באותה זווית. מה אתה עושה עם הנתונים הללו בהמשך כבר תלוי במה שאתה רוצה שהמערכת תוציא מהם...

השאלה היא כמה חכם אתה רוצה שהרכב יהיה וכמה מתוך ההחלטות שהוא צריך לקבל מתקבלות בזמן אמת ?

ככל שהוא צריך לבצע יותר בזמן אמת כך כוח העיבוד הדרוש גדל ובסוף יכול להיות שארדואינו יהיה חלש מדי , במיוחד אם אתה רוצה מערכת שתעבד תמונה בזמן אמת ...

בכל מקרה אני מציע לך לנסות לעבוד עם חיישנים אולטרסוניים + מצפן וכך בעצם לקבל את הרפרנס לזווית .

מפה והלאה יש המון ענייני אלגוריתמים של ניווט אבל זה כבר עניין אחר לגמרי.

בשביל לעבור מכשולים לא הכרחי לדעת כוון אמיתי, מספיק לדעת כוונים ביחס לכוון ההתקדמות.

בשביל כוון מוחלט יש חיישנים שיכולים לספק כוון (צפון) או גירוסקופים או מבוססי GPS כמובן - ראה מערכות החיישנים בסמארטפון מודרני.

אבל לאחרונה קניתי שואב רובוטי Neato והוא פשוט מנווט נפלא בסביבה בעייתית.

יש לו חיישני מגע לעצירה ומעקף מכולים, חיישנים אופטיים למניעת נפילה ממפלס גבוה לנמוך. מערכת לייזר למיפוי החדר ואלגוריתם שנותן לו לנקות בדרך היעילה ביותר בחלל בו הוא נמצא.

אולי זה יתן לך קצת רעיונות או כוונים להתעמק בהם:

http://www.roboticsproceedings.org/rss06/p25.pdf

http://hackaday.com/2011/09/12/digging-deep-into-the-neatos-lidar-module/

מה הבעיה לשים אולטראסוני על סרבו, לעשות משתנה נגיד distance[180];

ואז להשוות את הקריאה לתא המתאים לזווית במערך..

אם אתה מתעניין בנווט או בבינה אני ממליץ לעבוד עם סימולציות, יחסוך ממך את כל הפרטים הטכניים (כמו הרכבת חיישנים, מנועים וכו') ותוכל להתמקד באלגוריתמיקה. יצא לי לכתוב סימולציית ניווט של רובוט בעולם דו מימדי ומאוד נהנתי מהתהליך. אחרי שמימשתי את העולם עצמו יכולתי לנווט את הרובוט בדרכים שונות (בהתבסס על חיישנים שונים) די בקלות. פעם אחת מימשתי אלגוריתם בשם BUG2 שמניח שהרובוט עיוור, עם חיישני מגע בלבד וכמעט חסר זכרון, בפעם אחרת אלגוריתם A-star שמניח שיש מפה מלאה של המכשולים.

אם אתה מתעניין יותר בפרטים הטכניים (הבנייה וההרכבה של הרובוט עצמו) אני עדיין ממליץ לשלב סימולציות, בתעשייה ובאקדמיה מריצים סימולציות לפני ניסויים כדי לחסוך זמן ולראות שלא עשית שטויות בתכנון.