Каковы дружественные для человека термины для ориентации мобильного робота и относительного направления не роботизированных объектов?

9

В программировании робототехники ориентация в основном дается в терминах координат x, y, & z из некоторого центрального положения. Однако координаты x, y, z не удобны для быстрого понимания человеком, если есть много мест для выбора (например, {23, 34, 45}, {34, 23, 45}, {34, 32, 45} , {23, 43, 45} не особенно дружелюбны к человеку и очень подвержены человеческим ошибкам). Тем не менее, более распространенные английские дескрипторы ориентации часто либо слишком многословны, либо слишком неточны для быстрого выбора (например, «фронтальная камера на правом переднем плече робота 1» слишком многословна, но «спереди» / «вперед» слишком неточна - это камера на переднем крае или она направлена ​​вперед?)

В военно-морской и аэронавигационной областях, как правило, говорится о местонахождении транспортных средств: передний, задний (или задний), порт и правый борт. В то время как направление движения относительно транспортного средства часто задается относительно часового циферблата (например, передняя часть передней части была бы «в 12», задняя часть задней части была бы «в 6», в то время как правая сторона правого борта и слева от порта будет «на 3» и «на 9», соответственно). Этот язык поддерживает быстрое человеческое общение, которое является более точным, чем такие термины, как «фронт» и «вперед». Существуют ли эквивалентные условия в мобильной робототехнике?

Рекурсивная самооптимизация
источник
2
Этот вопрос значительно изменился, так как я ответил на него. Вместо того, чтобы отвечать на него, я просто оставлю свой ответ на случай, если кому-то понадобится пример.
Джош Вандер Хук
@ Джош - Спасибо. Это определенно еще очень полезная информация!
Рекурсивная самооптимизация
Почему вы требуете, чтобы описания были "дружественными к человеку"? Математические описания делают вещи ТОЧНЫМИ и КОНЦИЗНЫМИ. «Дружественный человеку» здесь не очень хорошо определен, и требует некоторого пояснения.
Пол

Ответы:

9

Как правило, координатная рамка размещается в центре робота. Ось X указывает вперед, ось Y указывает влево, а ось Z указывает вверх. Затем мы измеряем углы относительно оси x. Таким образом, угол 90 градусов будет означать вдоль оси Y, как показано,

Координатные рамки для мобильных роботов

Итак, «12» соответствует 0 рысканию или прямо вперед. «9» соответствует повороту на 90 градусов или вдоль оси y. 6 соответствует повороту на 180 градусов или прямой спине вдоль оси минус х и т. Д.

Вы спрашиваете: «Как я могу описать объект относительно робота», что аналогично «Как я могу описать местоположение объекта в координатной системе робота»? По необходимости, мы считаем, что оба объекта одинаковы, поэтому колесо «со стороны водителя» - это «передний левый». Спереди, потому что это + X, а слева, потому что это + Y. Банки находятся «перед» роботом, потому что они имеют координату + X. Они «ниже» робота, потому что имеют координату -Z.

Это то же самое, что «Порт», «Кормовая часть», «Правый борт», потому что они описаны в отношении транспортного средства , а не в отношении наблюдателя. Это основное определение системы отсчета .

Джош Вандер Хук
источник
1
Я бы согласился с тем, что рыскание и тангаж используются довольно часто. Но даже если ответ ограничен наземными транспортными средствами, я не уверен, что все остальное остается в силе. Я, например, всегда предпочел бы y-forward вместо x-forward. Кроме того, центр вашего робота не всегда может быть хорошим выбором для размещения каркаса корпуса вашей системы.
Якоб
@ Джош - Это хорошая информация о терминологии для направления робота. Я на самом деле ищу (а) относительные местоположения на транспортных средствах и (б) относительные местоположения, не относящиеся к транспортным средствам. Например, на изображении: (а) как бы вы указали расположение каждой шины (например, со стороны переднего водителя, заднего порта) и (б) как бы вы указали направление газировки (например, "на 12 или 0 рыскать? Я специально ищу общие, понятные человеку термины, которые могут использоваться в различных конфигурациях роботов, включая 6-колесных, лодочных и двуногих роботов (например, я не могу использовать водителя и пассажира для родственника на транспортном средстве) ,
Рекурсивная самооптимизация
Если бы вы пытались описать своей бабушке, какая конкретная нога, колесо, дорожка и т. Д. Вашего робота двигались в каком конкретном направлении, как бы вы это сделали?
Рекурсивная самооптимизация
1
@Jacob, это соглашения, с которыми я знаком и которые я видел в литературе. Я уверен, что есть и другие, и любой одинаково действителен.
Джош Вандер Хук
1
Извините @RecursiveSelfOptimization Я не заметил, что вы были ниже 20 респ. Не стесняйтесь спрашивать о своих проблемах с терминологией с новыми вопросами, у вас не займет много времени, чтобы получить еще 9 повторений, которые вам нужны для чата. Кроме того, лучший способ уточнить ваш вопрос - отредактировать ваш вопрос. Таким образом, вся информация, которая нужна будущим ответчикам, находится в вашем вопросе, а не разбросана по комментариям к ответам. То же самое касается ответов, поэтому Джош отредактировал свой ответ, чтобы сохранить соответствующую информацию в своем ответе, а не разбрасываться по этим комментариям.
Марк Бут
2

Я думаю , вы могли бы использовать подшипник (или азимут или прямое восхождение ) и знак (или высоту или склонение ). Например, 0 отметка 0 находится прямо перед горизонтом. 30 отметка 30 - это 30 градусов вправо и 30 градусов над горизонтом. -90 отметка -90 будет на 90 градусов влево, а затем лицом вниз в землю. Они могут быть относительно вашего текущего положения и ориентации или относительно некоторого ориентира, такого как истинный север или магнитный север и горизонт.

Это использование системного астронома.

Осьминог
источник
0

Я предпочитаю использовать анатомические термины для этого. Я слегка предвзят, потому что я часто занимаюсь биомиметикой и реабилитацией. Тем не менее, есть несколько приятных моментов в их использовании при обсуждении или описании тела (транспортного средства).

  1. Терминология богата. Существуют однозначные термины для определения местоположения (левый правый передний задний дорсальный вентральный), плоскостей поперечного сечения (сагиттальный поперечный венец) и относительного расположения на теле (проксимальный дистальный).
  2. Терминология является общей. Роботы, занимающиеся медициной, ходьбой и манипуляциями, используют эти термины, и тот факт, что биологи и ученые-медики могут мгновенно понять вас, создает возможности для научного перекрестного опыления.
hauptmech
источник