Posición del LIDAR dentro de una caja

Question

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

Actualización 1: Obtengo los datos (distancia y ángulo) del LIDAR y los grafico en Matlab. Pero necesito encontrar la posición del LIDAR en la caja. No necesito exactamente códigos, sólo pasos a través de él me puede ayudar.

Actualización 2: Aquí está el gráfico de Matlab (esta lectura no es de dentro de una caja sin embargo). Actualmente el sensor está siempre en el centro si lo muevo. Quiero obtener la posición del sensor como la caja está en una posición fija lo que se mueve es el propio sensor.

Answer 1

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

Por lo que respecta al LIDAR, se encuentra en el centro del universo y define un eje de grado cero. Todas las coordenadas que devuelve son relativas a ese centro y a 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 convertirlos a (x, y).

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

Si se encuentra en una caja, debería ver que los puntos caen limpiamente en líneas rectas. Tendrás que encontrar la forma de determinar qué puntos están en cada recta. Quizá con una transformada de Hough. O simplemente elige un grupo de puntos secuenciales del LIDAR y determina si están lo suficientemente cerca como para formar una línea recta.

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

Ten en cuenta que si la caja es un simple rectángulo o cuadrado, siempre hay cierta ambigüedad. Si algún furtivo apaga el LIDAR un momento, lo gira todo 180° y lo vuelve a encender, no tendrás forma de saberlo.

Answer 2

Si tienes un mapa de la sala puedes usar algo como un filtro de partículas para estimar tu ubicación. Esto se llama localización . Hay muchos documentos, recursos y tutoriales sobre el tema.

También la utilizan los algoritmos de los coches sin conductor para estimar la ubicación de un vehículo.

Fuente: Hacia la ciencia de datos