Merkintälasku

Merkintälasku

• odometrialla tarkoitetaan pyörien pyörimisnopeudesta laskettua matkaa

• yleisesti käytössä

• edullinen

• hyvä lähiajan tarkkuus

• kasvava suuntavirhe tuhoaa paikannustarkkuuden ajan mittaan

Odometria

• s=2 R p/P

• R=pyörän säde

• p=kumulatiiviset pulssit

• P=pulsseja/kierros

• s=kuljettu matka

Työkone

• dx/dt=v*sin()

• dy/dt=v*cos()

• d/dt=[LB*d/dt-v*sin()]/[LB+LF*cos()]

• v=R*(R+ L)/2

• d/dt=R* (L- R)/D

Systemaattiset virheet

• erot pyörien läpimitassa

• todellinen läpimitta eroaa nimellisestä

• pyörien etäisyys eroaa nimellisestä

• pyörien erisuuntaisuus

• pulssianturin resoluutio ja näyteväli

epäsystemaattiset virheet

• epätasainen alusta

• pieniä esineitä pyörien alla

• pyörien lipsuminen

lipsumisen syitä

• liukas pinta

• kova kiihdytys

• jyrkkä käännös

• törmäys esteisiin

• kalustepyörät

• pyörän ja alustan välillä ei pistemäinen kontakti

alusta vaikuttaa

• tasaisilla alustoilla systemaattiset virheet dominoivat:

• virhe kerääntyy jatkuvasti

• epätasaisilla alustoilla taas epäsystemaattiset virheet dominoivat

virheen kasaantuminen

• toinen pyörä lipsuu alussa 2 cm

• pyörien väli 1 m

• virhe kulmassa 1,15 astetta

• kuljettu 100 m:

• virhe sivusuunnassa 2 m

• virhe pituussuunnassa 1 cm

kulmavirheen kumuloituminen

• pituussuunnassa

• v*T*(1-cos())=v*T*()2/2

• poikittaissuunnassa

• v*T*sin()=v*T* • esimerkiksi =0.1 rad=5.7 deg ja v*T=100

• poikittais=10 m ja pituus=0.5 m

virheen mittaaminen

• lähtöpaikka nurkassa

• kuljetaan neliönmuotoinen reitti

• palataan nurkkaan

• kiertosuuntaa pitää vaihtaa, jotta pyörien etäisyydestä ja läpimitasta johtuvat virheet voidaan erottaa

virheiden minimoiminen

• kalustepyörille vähän kuormaa

• pyörät kapeita ja kumipintaisia

• jos pyöriä enemmän kuin 2 niin odometria ei herkkä yksittäisen pyörän virheille

• ylimääräiset mittauspyörät

• systemaattinen kalibrointi

muita menetelmiä

• robotin etu- ja takaosan vertailu

• kahden robotin tietojen vertailu, kun keskinäinen etäisyys on tiedossa