GPS robotjes

De haalbaarheid van zulke projecten is vaak afhankelijk van tijd en vooral geld. Wil je dit bedrijfsmatig gaan doen? Of als hobby? Ik zeg zelf altijd, alles is mogelijk, als je maar genoeg geld hebt.

De normale afwijking van gps is 15 meter; met dgps 5 meter, en met WAAS zo'n 3 meter.
Met RTK kom je (ruim) onder een meter, maar dan moet je een referentie hebben (kopen of huren) en plaatsen en in (laten) meten.

Afstandsbediening is geen probleem: bel de robot eenvoudig op.

Op 18 april 2017 13:00:47 schreef Frederick E. Terman:
De normale afwijking van gps is 15 meter; met dgps 5 meter, en met WAAS zo'n 3 meter.

En dan vergeet je daarbij nog de afwijking van de kaart te tellen. Zelfs de professionele ADMIRALTY kaarten van de UKHO wijken op sommige plaatsen al ruim een zeemijl af. Daar sta je dan met je fijne WAAS GPS'je

En er zijn nog vele vragen:
Zijn er obstakels?
Moet er een route gereden worden?
Kan je 'bijstellen' door bijvoorbeeld camera's?

Op 18 april 2017 13:00:47 schreef Frederick E. Terman:
De normale afwijking van gps is 15 meter; met dgps 5 meter, en met WAAS zo'n 3 meter.

DGPS is op de 1 A 2 meter nauwkeurig, omdat ik er verschillende keren bij geweest ben met testen van zo'n systeem weet ik dat vrij zeker. Wel op zee, misschien is dat nog iets anders.

Op 18 april 2017 12:09:33 schreef BartL:
Mijn idee is om dmv software en GPS een x-aantal robotjes naar verschillende posities te laten rijden.

Wat je wel zou kunnen doen is een aantal zendertje opstellen in een bepaald gebied (zeg drie of vier) en dan je eigen systeem creëren, dan kun je ruim binnen een meter positioneren. Dit wordt in de scheepvaart ook gedaan voor precisie werk aan bijv. booreilanden. Misschien een idee.

Maar eigenlijk valt er weinig over te zeggen, het is weer zo'n geheim project met weinig informatie.

@leime,
Uiteindelijk bedrijfsmatig, echter wil dat niet zeggen dat het alles mag kosten want dan is er niemand in geïnteresseerd. Het belangrijkste is dat er gewerkt wordt met kwaliteitproducten.

@Frederick
Ik weet dat er DGPS systemen worden toegepast met een nauwkeurigheid van ca. 30cm. Het probleem is dan alleen dat dit geld binnen een tijd van 10min. Daarna is de satteliet verschoven en dus ook de nauwkeurigheid. Is dit op eoa manier niet te corrigeren door de verwachtte positie en de werkelijke positie met elkaar te vergelijken?
Dan nog even het "opbellen", hoe moet ik dat voor me zien?

@K7Jz
Er zijn geen obstakels en er hoeft geen route gereden te worden. Gewoon in een rechte lijn naar de volgende positie. Vwb bijstellen met camera's is niet mogelijk verwacht ik.

En dan te hopen dat de Amerikaanse militaire overheid de GPS satellieten niet uitzet
Of de resolutie veranderd..

Mijn ervaring is als je alleen op GPS kunt vertrouwen NIET aan beginnen om een a.v.g. te gebruiken. Heb in een project gedaan in de landbouw automatisering en het enige dat echt betrouwbaar is om een magneetstrip te gebruiken.Zoek even op ROBOTECH die hebben een professionele magneetlezer en een bijbehorende motordriver. Nadeel van GPS is de onnauwkeurigheid en ook de onbetrouwbaarheid. Kijk maar eens naar een autonavigatie. Op een rijksweg wil die nog wel eens verspringen na een nagelegen weg. Ook bij bosrijke omgevingen. Andere methode is rfid. Werkt uitstekend echter niet onder alle weersomstandigheden en de betrouwbaarheid is buiten niet 100% na verloop van tijd. Mijn tip is, kijk eens hoe het een en ander geregeld wordt in de haven van b.v. Rotterdam.

Op 18 april 2017 14:47:56 schreef BartL:
@Frederick
Ik weet dat er DGPS systemen worden toegepast met een nauwkeurigheid van ca. 30cm.

Dat is met een eigen referentie; meestal met RTK.
Je moet natuurlijk continu blijven corrigeren; daar is je ingemeten referentiestation voor.
Landbouwers gebruiken dit bijvoorbeeld bij het zaaien. Over enkele kilometers een strookje grond niet inzaaien is zonde van de dure grond; een strook dubbel inzaaien is zonde van het dure zaaigoed. Vandaar de daar geëiste nauwkeurigheid. De RTK-huur betaalt zich daar dubbel en dwars terug.
Zelf gebruiken we RTK bij het controleren van de landingsbakens.

Dan nog even het "opbellen", hoe moet ik dat voor me zien?

Ik bedoel dat de data gewoon via een telefoonverbinding kan lopen. Je zou bijvoorbeeld de robot een webservertje kunnen geven, en daarop met een app inloggen.

Uw idee is uitvoerbaar met natuurlijk de beperking van de gps nauwkeurigheid. Moderne GPS ontvangers halen in "goede" omstandigheden probleemloos nauwkeurigheden van +/- 1 meter. DGPS zijn een stuk beter, hier is cm-nauwkeurig haalbaar. In de moderne landbouw is dit standaard, DGPS staat op de traktoren om automatisch te zaaien, sproeien enz. Er is geen tijdbegrenzing, zolang als er verbinding bestaat met het grondstation. Ik dacht zelfs dat deze grondstations algemeen zijn, en kunnen worden gebruikt voor wie er voor betaald (abonnement).
Ik heb mij de laatste tijd intensief bezig gehouden met GPS-rovers. Hier wat meer info : http://www.robotmc.be/joomla/index.php/artikels/5-robot-met-gps, en http://www.robotmc.be/joomla/index.php/artikels/11-snelle-rc-car-met-g…
Enkele videos : https://www.youtube.com/watch?v=yMbmp7c2mrw enhttps://www.youtube.com/watch?v=5vCAOM6f5UE en https://www.youtube.com/watch?v=L_Jshh8BfnU&t=1s

@vincent
De onnauwkeurigheid is niet zo'n probleem mits het maar in de buurt van ca 1 meter blijft. De systemen met magneetstrip ken ik maar is in dit geval niet mogelijk. De robotjes rijden immers steeds op verschillende plekken.

@Frederick
Ik ben bekend met RTK maar is voor deze toepassing te duur denk ik en daarnaast hoeft de nauwkeurigheid niet perse zo hoog te zijn. Zoek eens op trimble EZ guide 250, dit systeem heeft een nauwkeurigheid van zo'n 30cm zonder dat hiervoor een vast correctiesignaal wordt gebruikt zoals bij RTK.

@RP6conrad,
Waar je op doelt in de landbouw is RTK volgens mij is dat wat anders als DGPS? Zoals hierboven beschreven denk ik dat dit te duur wordt voor de toepassing. Overigens ziet jouw project er erg goed uit maar voor mij is de snelheid niet belangrijk.
De robotjes hoeven slechts enkele tientallen meters per dag af te leggen en een snelheid van ca 1m/s is voor mij al voldoende.

Op 18 april 2017 18:31:32 schreef BartL:
@Frederick
Zoek eens op trimble EZ guide 250, dit systeem heeft een nauwkeurigheid van zo'n 30cm zonder dat hiervoor een vast correctiesignaal wordt gebruikt zoals bij RTK.

In de handleiding staat: Deze correcties leveren een rij-tot-rij nauwkeurigheid van 15-20 cm (6-8 inch). Dat is echter niet hetzelfde als wat jij vraagt.
De rijen kunnen wel nauwkeurig 20 cm uit elkaar liggen, maar gezamenlijk bijvoorbeeld twee meter t.o.v. de ware positie. Dat is voor landbouw niet erg, maar iets anders dan wat jij wilt.
Als de 'absolute' nauwkeurigheid 20 cm was, zou ik het zelf gebruiken voor onze metingen.

Niettemin zijn ze intussen dus wel lekker opgeschoten met EGNOS (niet WAAS, daar vergiste ik me van continent. )

Op 18 april 2017 14:47:56 schreef
@Frederick
Ik weet dat er DGPS systemen worden toegepast met een nauwkeurigheid van ca. 30cm. Het probleem is dan alleen dat dit geld binnen een tijd van 10min. Daarna is de satteliet verschoven en dus ook de nauwkeurigheid.

Dan begrijp jij DGPS niet helemaal.

Nu de amerikanen de moedwillige verstoringen hebben uitgezet is de belangrijkste oorzaak van onnauwkeurigheid dat je niet weet hoeveel lucht er tussen jou en de satelieten zit. Dat begint al "recht omhoog" als het hoge of lage druk is. Bij hoge druk kan je wel 5% meer lucht hebben.

DGPS werkt doordat er een GPS ontvanger is die bijvoorbeeld door jaren te middelen PRECIES weet waar ie zit. Vervolgens meet ie op normale wijze z'n GPS positie en bazuint ie via een radiosignaal rond hoeveel de afwijking is.

GPS satelitien zitten op 20000 km hoogte. Ze gaan daar zo'n 10000 km/u, dus na 10 minuten zitten ze al zo'n 1600 km van de plek van "daarnet".....

@Frederick,
Duidelijk! Dat rij-tot-rij verhaal heeft (neem ik aan) met de tijd te maken omdat er dan vanuit gegaan wordt dat de volgende rij binnen een bepaalde tijd wordt gezaaid.
Echter is het dan niet mogelijk de ingestelde positie te vergelijken met de huidige positie? Dus stel ik zet de robot op positie x,y en als ik na 2 uur weer wil gaan rijden meet ik voor ik ga rijden en staat de robot op x+2, y-2. Dan weet ik toch de verschuiving?

@rew,
Klopt helemaal, ik ben ook een leek op dit gebied. Echter dat geeft me wel de ruimte om creatief te denken
Bedankt voor de uitleg!

Uiteindelijk zal je een referentiepunt hebben. Een muur, een paal, een startpunt, belijning, de andere robots. Je kan overwegen om met een manier van lasermeting, visuele referentie, echolocatie, triangulatie of wat dan ook de uiteindelijke nauwkeurigheid te behalen. Zelfrijdende auto's doen ook maar heel weinig met GPS, vooral de belijning, stoepranden en vangrails is daar leidend.

Op 18 april 2017 20:00:33 schreef BartL:
@Frederick,
Dus stel ik zet de robot op positie x,y en als ik na 2 uur weer wil gaan rijden meet ik voor ik ga rijden en staat de robot op x+2, y-2. Dan weet ik toch de verschuiving?

g!

tja... een soort van poor mans dgps. De afwijkingen die ontstaan tijdens stilstaan kan je zo wegregelen. Van belang is dan de verhouding stilstaan/bewegen. Maar goed als je met je robotjes onderling /kan communiceren, en je neemt er 1 reserve die gewoon stil in de hoek blijft staan dan kan die gewoon als dgps station dienst doen. Alleen moet je weten dat je dan niet absoluut heel nauwkeurig bent. Twee weken later kan je niet op 10cm dezelfde plant terugvinden. Of als je er absoluut 2m naast zit pleuren al je robots aan 1 kant van het veld in de sloot....

@K7Jz,
Mijn systeem zal in de open vlakte werken. Er zijn helaas dus geen referentiepunten beschikbaar of lijnen oid beschikbaar.

@rew
Wat je hier zegt vind ik wel interessant. Het totale systeem zal bestaan uit een aantal dezelfde robotjes en 2 vaste punten welke minimaal 5 meter uit elkaar zullen staan. Zou het dan mogelijk zijn om deze vaste punten beide als referentiepunten te markeren? m.i. kan je met 2 punten de gehele 'fout' corrigeren en dus voorkomen dat ze in de sloot rijden

Wat zijn de afstanden?

Je zou met 2 of 3 referentiebakens kunnen werken en zo je eigen DGPS maken. Dat zouden dus ook reserve robots kunnen zijn.

Je laat die dingen een signaal uitzenden met daarin tijdstip van verzending en zijn locatie.

Je kijkt bij je veldrobotjes wanneer je dat ontvangt en je kunt een 3 hoeks berekening doen. Dan weet je EXACT waar ze zijn. Heb je helemaal geen GPS nodig.

Van belang is dat je de vaste punten goed vastlegt waar ze staan. en als ze stilstaan zou je DAAR prima GPS op kunnen toepassen...

Ik weet niet wat je met "referentiepunten" bedoeld.
Kunnen de robots "op zicht" dat referentiepunt vinden?
Kan een robot uit de zwerm zich tot "supervisor" promoveren en op het referentiepunt blijven staan?
Moeten ze zowiezo met mekaar communiceren? Hoe groot zijn de afstanden?

Als ik even "een boerenveld in nederland" als referentie neem, dan zijn de afstanden "max 1km". Dan is zelfbouw DGPS op basis van 1 station op het referentiepunt te doen. De afwijking van GPS over een afstand van 1km is klein. (10km ook). Ik zie niet in wat je met het tweede referentiepunt zou willen.

Als het om een boerenveld gaat, en je staat bij de "oprit", en je zegt paal links en paal rechts, het veld staat haaks op deze twee palen, het hek staat in het midden, het veld is 70m breed en 850m lang, en dan ga je op die basis hopen dat je het veld kan uitzetten. Dat is zeer onnauwkeurig. Een afwijking van 1cm op de tweede paal (1:500) versterkt zich tot bijna twee meter aan het eind van het veld. De richting van het veld moet je vantevoren uit google maps halen.

Met goede wifi chips kan je volgens mij wel WIFI doen over dat soort afstanden. Anders moet je iedere robot een GSM module meegeven.

@HMH: Voor kleine afstanden is voor DGPS dus 1 station al genoeg.

De DGPS-correcties zélf zijn in feite tijdcorrecties: die satelliet loopt zoveel nanoseconden voor, die andere zoveel achter, et cetera. Maar laten we dat probleem gewoon aan de gps-ontvangers overlaten.

Ik kan me inderdaad voorstellen dat als je één EGNOS-gps op een ingemeten punt zet, je zijn 'door hem waargenomen' positie met zijn ware positie kunt vergelijken om zo een positiecorrectie voor alle andere te maken.
Op grotere afstanden zou dat niet meer kloppen (dezelfde tijdfout levert op andere posities een andere positiefout op), maar over een klein gebied als een akker o.i.d. zou dat best gaan.
Eén referentie zou hier genoeg zijn, maar kies daar dan het 'beste' punt voor: nauwkeurig ingemeten, en zo vrij mogelijk van reflecties en schaduwen.

Als trouwens het terrein zelf geen enkel herkenningspunt heeft, hoe kan dan de exacte positie belangrijk zijn?

@rew: ik weet dat je voor DGPS aan 1 station genoeg hebt...
maar mijn verhaal sloeg op een compleet eigen systeem niet drect afhankelijk van GPS.

omdat TS het over referentiepunten heeft ging ik ervanuit dat hij zelf iets neerzet/ neer laat zetten als referentiepunt.

GPS is onnauwkeurig of met DGPS nogal prijzig meen ik.
Zou je ook met RF signalen kunnen werken....
wellicht zelfs US..Werkt prima voor parkeersensoren....
Als je toch zelf bakens neer moet zetten....

@Henk
De afstand vanaf de vaste punten tot de verste robot zal uiterlijk ca, 1 km zijn. De onderlinge afstand tussen de robotjes ca. 100-150m.

@rew
Het zal niet altijd mogelijk zijn de vaste punten op zicht te kunnen zien ivm eventuele begroeiing en/of bebouwing.
Ik heb nergens gezegd dat het om een boerenveld gaat maar je aanname van de afstand van ca. 1km klopt wel.
De reden dat ik over het tweede referentiepunt begon was omdat je aangaf dat je met één punt niet uitsluit dat je robotjes toch nog een grote afwijking krijgen en "in de sloot pleuren"

@Frederick
Dat bedoelde ik inderdaad. Zoals gezegd zullen de aftsanden maximaal 1km zijn. Zou dit dan een nauwkeurigheid van max. 1m op kunnen leveren?

als ze elkaar niet kunnen zien is US of RF al geen optie meer.

bedenk wel dat bebouwing (iets anders is dan begroeiing) ook een probleem is voor GPS, met het oog op reflecties..... ik denk dat zelfs DGPS bakens die uit het zicht staan dat probleem niet oplossen.

Op 19 april 2017 10:29:10 schreef BartL:
... Zoals gezegd zullen de afstanden maximaal 1km zijn. Zou dit dan een nauwkeurigheid van max. 1m op kunnen leveren?

Gezien het bovenstaande lijkt dat doenlijk, maar dat kunnen we hiervandaan natuurlijk niet garanderen.
Neem alvast twee van die Trimbles en doe er wat proeven mee. Mocht het niet goed genoeg werken, dan kun je er altijd nog een RTK-correctie op aansluiten, zie ik in de handleiding.

Grondreflecties voorkom je door de antenneopstelling (met choke ring).
Andere, beperkte, reflecties (gebouwen, andere voertuigen) zijn voor een bewegende gps niet zo'n probleem, hij ziet ze en gebruikt ze zelfs.
Voor een stilstaande gps zijn statische reflecties wél een probleem, omdat de gps ze dan niet afzonderlijk kan herkennen, en dus alleen een fout signaal ziet.