Sistema di localizzazione accurato

[Tricka90]

Buonasera a tutti.
Per un progetto universitario devo realizzare un piccolo veicolo elettrico basato su Arduino che sia capace di "tornare a casa", con errore inferiore ai due metri, quand'esso viene posto in un luogo arbitrario a distanza di decine di metri da essa. A tal fine vorrei chiedervi quale sistema di localizzazione potrebbe fare al caso mio.
Ho inizialmente pensato al GPS, ma i relativi moduli per Arduino non garantiscono un'accuratezza sufficiente, dato che l'errore è di almeno 3 o 4 metri. Non posso nemmeno usare sistemi basati su trasmissione/ricezione di ultrasuoni o infrarossi perché potrebbero essere presenti degli ostacoli fra il veicolo e la "casa" che ne renderebbero impossibile il corretto funzionamento.
Stavo perciò pensando a un sistema basato su una stazione che trasmette onde radio ed un ricevitore, posto sul veicolo, che valuta la distanza da essa a partire dalla potenza ricevuta. Che ne pensate?
Mi chiedevo inoltre quale sistema utilizzassero i robot lavapavimenti per tornare alla base, un sistema del genere farebbe proprio al caso mio, sapete qualcosa a riguardo?
In conclusione, quale sistema sarebbe apportuno utilizzare a vostro parere?

p.s. Attualmente sto studiando gli algoritmi di Differential GPS i quali, seppur piuttosto complessi, sembrerebbero adatti al mio scopo

[EcoTan]

che valuta la distanza da essa a partire dalla potenza ricevuta. Che ne pensate?

Devi usare onde lunghe, perché le VHF sono troppo soggette a riflessioni.
Inoltre l'antenna magnetica per OL può aiutare anche a trovare la direzione.

[luxinterior]

Avevo visto tempo fa i moduli della u-blox mi ricordo che parlavano di precisione di cm.

Non ho mai fatto lavori con GPS riporto quello che mi hanno detto: per avere precisione usi due GPS
Un GPS fisso in posizione nota e precisa e un GPS sul sistema in movimento.
I due GPS dialogano far loro via radio cioè da postazione fissa parli con postazione mobile.
Ipotizzando l'errore dei due GPS sia lo stesso, quello fisso può correggere il dato misurato perché ha coordinate note e può inviare la correzione al GPS mobile che dovrebbe così avere stima precisa della posizione.
Ma per me è tutta teoria non ho mai sperimentato queste cose

[biget]

leggi https://drive.google.com/file/d/0By4oze ... lxdFU/view

comunque se anche il modulo economico (neo7 e 8 e quelli multi sistema hanno errore <<2m) ti porta a destinazione con 3 metri d'errore qualcuno ti vieta (da progetto) di usare una seconda tecnologia per il posizionamento finale ?
i maggior limiti della localizzazione satellitare sono:
- non funziona (in generale) all'interno degli edifici ed affini
- sono già stati sviluppati disturbatori in grado di condizionare i veicoli a guida autonoma
- possono essere condizionati da interessi politici (...) e fenomeni atmosferici

nb. GPS indica la costellazione dei satelliti USA (Navstar) cui devi aggiungere Glonass, Galileo e Beidou
nb2. perché proprio Arduino e quale ?

[marioursino]

Potresti utilizzare un GPS per avvicinarti entro qualche metro da casa e un sistema a ultrasuoni per centrare la posizione. Entrambi i dispositivi li trovi già super-integrati e a pochi soldi.

[Tricka90]

Grazie infinite per tutte le idee che mi avete dato.
Innanzitutto mi rendo conto d'aver fatto un enorme errore di valutazione: il veicolo deve potersi orientare indoor perciò la localizzazione satellitare è da escludere.
Per chi fosse interessato, ho trovato un dispositivo molto interessante, nato di recente, che farebbe al caso mio se non fosse per il prezzo, superiore ai 250€: https://www.pozyx.io/store
Sicuramente, come mi avete consigliato, userò due diverse tecnologie: una prima adatta a far avvicinare il veicolo alla zona di interesse in modo grossolano ed un'altra per fargli raggiungere il punto preciso, tramite infrarossi o ultrasuoni.
Ovviamente quella che più mi preoccupa è la prima, e non poco. Perciò inizialmente supporrò che il punto di partenza "A" sia noto e che il veicolo abbia in memoria le caratteristiche della retta che lo collega direttamente al punto di arrivo "B" (distanza e direzione). Posso dotare il veicolo di un giroscopio (purtroppo non di una bussola perché esso è completamente in acciaio) e di un sistema che calcoli la distanza percorsa a partire dai giri delle ruote. Fin qui il discorso sarebbe semplice se non fosse che il veicolo deve essere anche in grado di schivare eventuali ostacoli e riportarsi sulla diritta via ch'era smarrita . Perciò attualmente sto valutando la possibilità di implementare un sistema del genere, che grazie al contagiri e al giroscopio conosca il percorso che sta seguendo ed abbia in memoria il punto B misurato relativamente al punto A. Il sistema secondario, ad ultrasuoni, servirà infine a far sì che il veicolo raggiunga il punto B in modo preciso, compensando eventuali errori di percorso.
Pensate che tale soluzione sia un po' strampalata o che possa effettivamente funzionare su distanze inferiori ai 100m? O avete in mente qualche soluzione migliore?

p.s. Devo scartare anche l'idea dell'inseguimento di un nastro colorato sul pavimento poiché in azienda c'è troppa sporcizia, si rovinerebbe molto presto, e la distanza è in ogni caso molto lunga.

[gammaci]

Tricka90 Per chi fosse interessato, ho trovato un dispositivo molto interessante, nato di recente, che farebbe al caso mio se non fosse per il prezzo, superiore ai 250€: https://www.pozyx.io/store

Eh mi sa che quello non basta, ci vuole il most popular da 599€
Il 250

Codice: Seleziona tutto

to do accurate ranging, motion sensing and wireless ultra

Mentre il 599

Codice: Seleziona tutto

This is the complete Pozyx positioning platform for 3D [b]indoor positioning[/b]

Azz! porc!

Comunque non sarebbe proprio quello che si era detto, servono sempre 4 ancore che il tag userà come punti di riferimento. Mooolto interessante.

Mi sembrava fattibile l'idea delle onde medie, forse meglio lunghe come proposto da EcoTan .
L'antenna in ferrite consentirebbe un preciso allineamento (a meno di 180°) fra mobile e fissa, per trovare il verso occorre che l'algoritmo valuti la diminuzione o aumento del segnale, se cala girati di 180°. Buono

Giroscopi esistono dei giroscopi per modellismo (utilizzano un sensore triangolare di zaffiro brevetto Murata) che sono in grado di riportare un drone al punto di partenza utilizzando un pulsante sulla radio. Però NON stiamo parlando di posizione di partenza arbitraria, almeno ...

Il sistema secondario, ad ultrasuoni, servirà infine a far sì che il veicolo raggiunga il punto B in modo preciso, compensando eventuali errori di percorso.
Pensate che tale soluzione sia un po' strampalata o che possa effettivamente funzionare su distanze inferiori ai 100m? O avete in mente qualche soluzione migliore?

100m ad ultrasuoni si arriva ai 10 metri dei comuni misuratori di livello contacless.

[Tricka90]

Mi sembrava fattibile l'idea delle onde medie, forse meglio lunghe come proposto da EcoTan .
L'antenna in ferrite consentirebbe un preciso allineamento (a meno di 180°) fra mobile e fissa, per trovare il verso occorre che l'algoritmo valuti la diminuzione o aumento del segnale, se cala girati di 180°. Buono

Sarebbe ottimo! Purtroppo non sto trovando alcun sistema che implementi tale metodo di comunicazione, ne conoscete qualcuno che non sia troppo costoso?

100m ad ultrasuoni si arriva ai 10 metri dei comuni misuratori di livello contacless.

Chiedo scusa mi sono espresso male, 100m è la distanza totale del percorso, l'eventuale sistema ad ultrasuoni entrerà in funzione solo negli ultimi metri.

Il problema del giroscopio più che altro è il rumore che cresce con l'integrazione, necessaria per passare da dalla velocità angolare all'angolo.

[MarcoD]

Per un progetto universitario devo realizzare un piccolo veicolo elettrico basato su Arduino che sia capace di "tornare a casa", con errore inferiore ai due metri, quand'esso viene posto in un luogo arbitrario a distanza di decine di metri da essa.

Mi sembra un obiettivo mo...olto ambizioso
L'unica cosa chiara è l'utilizzo di Arduino
Quanto piccolo il veicolo ?
Che budget di costi e tempo hai a disposizione ?

[Tricka90]

Il veicolo in realtà è grandetto, si tratta di un carrello largo mezzo metro e lungo un metro.
Come budget per il solo sistema di localizzazione ho 100 euro, e ho tre mesi di tempo.
Mi sto orientando sempre più verso il sistema classico di inseguimento del nastro nero sul pavimento, questa sembra l'unica soluzione realmente fattibile...