Posición del LIDAR dentro de una caja

Estoy tratando de obtener la posición y la incertidumbre de mi sensor LIDAR dentro de una caja. Para posición: valores x, y en mm y ángulo en grados, para incertidumbre: valores σx, σy en mm y σθ en grados. Estoy usando RaspberryPi con RPLIDAR A2 y programando con C++. Quiero obtener la posición del LIDAR dentro del cuadro principal.

Actualización 1: estoy obteniendo datos (distancia y ángulo) del LIDAR y trazando en Matlab. Pero necesito encontrar la posición del LIDAR en la caja. No necesito códigos exactamente, solo los pasos pueden ayudarme.

Actualización 2: aquí está la trama de Matlab (aunque esta lectura no es del interior de una caja). ingrese la descripción de la imagen aquíActualmente el sensor siempre está en el centro si lo muevo. Quiero obtener la posición del sensor ya que la caja está en una posición fija, lo que se mueve es el sensor mismo.

Bienvenido a EE.SE. Para mayor claridad, ¿está preguntando cómo usar un R.Pi para leer los valores de salida del LIDAR? La primera lectura de la primera oración me hizo pensar que estabas preguntando cómo colocarlo físicamente dentro de una caja. Además, en el futuro, incluya un enlace a la hoja de datos .pdf. Lo he editado para ti esta vez.
tengo los valores Necesito la posición del LIDAR dentro de la caja.
"No sé por dónde empezar" es demasiado vago para que alguien pueda ayudarte. ¿Conoces C++? ¿Has usado una RaspberryPi antes? ¿Sabe cómo conectar físicamente el sensor al Pi? ¿Entiende qué interfaz digital utiliza el sensor? ¿Cómo escribir software para esa interfaz? ¿Cómo interpretar la hoja de datos de RPLIDAR para analizar el flujo de datos?
Perdona mi ignorancia si me equivoco ya que no he tenido que montar un sistema LIDAR. Si tiene el flujo de datos con ángulos y distancia, ¿no es eso todo lo que necesita para calcular una posición? Suponiendo que conoce la referencia de dónde apunta 0 grados en referencia a lo que sea que lo tenga montado. Si 0, 90, 180 y 270 grados tienen la misma medida, estás en el medio. Si hace referencia a esas medidas a los puntos intermedios, puede mapear la forma de la caja y su orientación en ella. ¿Bien?
Sí, lo entiendo ahora. Quiero que la caja sea permanente, de modo que si muevo el sensor, puedo ver que la caja no se mueve, lo que se mueve es el sensor.
¿Sabes el tamaño de la caja de antemano? ¿Hay algo más dentro de la caja?
De hecho, no sé el tamaño de la caja y puede contener cosas dentro.
Lea acerca de la "resección", una técnica surverer

Respuestas (2)

En última instancia, se trata de matemáticas, no de ingeniería eléctrica.

En lo que respecta al LIDAR, está en el centro del universo y define un eje de cero grados. Todas las coordenadas que devuelve son relativas a ese centro y ese eje.

Probablemente devuelve coordenadas polares (r, θ), donde r es el rango y θ es el ángulo relativo al eje. Debería ser un simple poco de trigonometría si prefiere que se conviertan a (x, y).

Tu tarea es realizar una rotación y traslación en esas coordenadas para alinearlas con lo que has elegido para que sea el centro del universo: la caja. Lo complicado es averiguar qué es esa traslación y rotación.

Si estás en una caja, deberías encontrar que los puntos caen perfectamente en líneas rectas. Necesitará encontrar alguna manera de determinar qué puntos están en qué líneas. Tal vez use una transformación de Hough. O simplemente elija un grupo de puntos secuenciales del LIDAR y determine si están lo suficientemente cerca para formar una línea recta.

Una vez que sepa dónde están las líneas, en relación con el LIDAR, puede calcular la rotación para girar las líneas hacia donde las quiere, luego la traslación para mover todo en relación con el centro de la caja.

Tenga en cuenta que si el cuadro es un simple rectángulo o cuadrado, siempre habrá cierta ambigüedad. Si alguna persona astuta apaga el LIDAR por un momento, lo gira todo 180° y lo vuelve a encender, no tendrá forma de saberlo.

Usé una transformación de Hough para la localización de robots en la universidad, funcionó decentemente bien.

Si tiene un mapa de la habitación, puede usar algo como un filtro de partículas para estimar su ubicación. Esto se llama localización . Hay muchos documentos, recursos y tutoriales sobre el tema.

También lo utilizan los algoritmos de automóviles sin conductor para estimar la ubicación de un automóvil.

ingrese la descripción de la imagen aquíFuente: Hacia la ciencia de datos

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