Programmierung von Robotern mit ROS

Kapitel 12. Follow-bot

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In den vorangegangenen Kapiteln ging es vor allem darum, Roboter in Bewegung zu setzen: entweder durch die Bewegung der Roboterbasis zur Fortbewegung oder durch die Bewegung eines Roboterarms zur Manipulation. Die meisten der Systeme, die wir bisher gebaut haben, gelten als ungeregelte Systeme, d.h. sie haben keine Rückkopplungsschleife. Das heißt, diese Systeme verwenden keine Sensordaten, um Fehler zu korrigieren, die sich mit der Zeit ansammeln. In diesem Kapitel werden wir damit beginnen, mit Sensoren zu arbeiten, um Systeme mit geschlossenem Regelkreis zu bauen, die Fehler berechnen und in das Steuersystem zurückführen, um Fehler verschiedener Art zu reduzieren.

Beginnen wir damit, einen Roboter zu bauen, der mit einer Kamera Linien auf dem Boden folgen kann. Dazu verwenden wir OpenCV, eine beliebte Open-Source-Bibliothek für Computer Vision. Um dieses System zu bauen, müssen wir die folgenden Schritte ausführen:

• Erfasse Bilder von einer Kamera und übergebe sie an OpenCV.

• Filtere die Bilder, um den Mittelpunkt der Linie zu bestimmen, der wir folgen sollen.

• Steuere den Roboter so, dass die Mitte des Roboters in der Mitte der Linie bleibt.

Es handelt sich dabei um einen geschlossenen Regelkreis: Der Roboter erkennt den Lenkfehler, wenn er von der Linie abweicht, und steuert dann zurück in die Mitte der Linie. Wie ...