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Hallo!
Hoffe, ich hab das richtige Forenabteil für diese Frage! (und mache diese ganzen EInstellungen hier richtig :P)
Ich habe hier eine Bahnkurve (eines Roboters, letztendlich aber unwichtig), die optimiert werden soll.
Die Bahn wird in (nicht gleichbleibenden) Zeitabständen in Punkten gespeichert. Die Punkte haben neben den XYZ-Koordinaten auch einen Rotationswinkel als Argument. Diese Bahn soll nun auf redundante Punkte untersucht und dementsprechend die Punktanzahl verringert werden. (Bei einer geraden Bewegung von A zu B – ohne Rotation – brauchen ja nur A und B mit der zeitlichen Abhängigkeit gespeichert werden, alle Punkte dazwischen sind unwichtig) Die ursprüngliche Bahnkurve soll natürlich möglichst genau erhalten bleiben. Zudem ist auch die Zeitdauer des Optimierungsvorganges von belang: Es soll keine Stunden gerechnet werden, sondern eine optimierte Punktewolke in möglichst kurzer Zeit gefunden werden.
Ich hab schon ein paar grobe Ansätze gemacht, wie mal ganz einfach die Abstände zwischen den Punkten geprüft und in einem Grenzbereich rausgeschmissen. Auch überlege ich einen Polygonzug - vielleicht mit Interpolation über Teile der Punkte - zu machen.
Letztendlich bin ich halt in der "Forschungsphase" und versuche verschiedene Ansätze zu überlegen und abzuwägen, was wohl das beste ist. Somit frage ich mal hier nach, ob noch jemand ein paar gute Ideen hat, die ich mir anschauen könnte!
grüßle und schonmal danke
Geisterkarle
PS:
Ich habe diese Frage auch in folgenden Foren auf anderen Internetseiten gestellt:
http://www.mathematik-forum.de/forum/showthread.php?t=104455
Ist schonmal ein völlig neuer Ansatz überhaupt für die Bewegung. Bin aber auf weiterer Suche nach Ideen!
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> Hallo!
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> Hoffe, ich hab das richtige Forenabteil für diese Frage!
> (und mache diese ganzen EInstellungen hier richtig :P)
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> Ich habe hier eine Bahnkurve (eines Roboters, letztendlich
> aber unwichtig), die optimiert werden soll.
Optimiert in welchem Sinne?
> Die Bahn wird in (nicht gleichbleibenden) Zeitabständen in
> Punkten gespeichert.
Vielleicht ist ein blosses Aufzeichnen einer nicht-optimalen Bewegung gar nicht der richtige Ansatz für Deine Suche nach einer "optimalen Bewegung".
> Die Punkte haben neben den
> XYZ-Koordinaten auch einen Rotationswinkel als Argument.
> Diese Bahn soll nun auf redundante Punkte untersucht und
> dementsprechend die Punktanzahl verringert werden.
Solche Probleme gibt es auch z.B. bei Kompression und / oder Glättung von Mauspfaden oder digitaler Tinte. Vielleicht schaust Du in diesem Bereich auch mal kurz rein?
> (Bei
> einer geraden Bewegung von A zu B – ohne Rotation
> – brauchen ja nur A und B mit der zeitlichen
> Abhängigkeit gespeichert werden, alle Punkte dazwischen
> sind unwichtig) Die ursprüngliche Bahnkurve soll natürlich
> möglichst genau erhalten bleiben.
Nicht sooo offensichtlich, ob dies wirklich nötig ist, wenn doch diese Bewegung noch gar nicht "optimal" ist.
> Zudem ist auch die
> Zeitdauer des Optimierungsvorganges von belang: Es soll
> keine Stunden gerechnet werden, sondern eine optimierte
> Punktewolke in möglichst kurzer Zeit gefunden werden.
>
> Ich hab schon ein paar grobe Ansätze gemacht, wie mal ganz
> einfach die Abstände zwischen den Punkten geprüft und in
> einem Grenzbereich rausgeschmissen. Auch überlege ich einen
> Polygonzug
Ganz schlechte Idee im Falle einer Bewegung: denn an den Knickstellen eines Polygonzuges treten blödsinnig grosse Beschleunigungen auf. Dann wäre eine Spline-Interpolation schon viel eher geeignet. Dies würde darauf hindeuten, dass die Bewegung eben zuerst einmal in erheblichem Masse geglättet werden sollte, bevor man irgendwelche Interpolation oder Approximation versucht.
> - vielleicht mit Interpolation über Teile der
> Punkte - zu machen.
> Letztendlich bin ich halt in der "Forschungsphase" und
> versuche verschiedene Ansätze zu überlegen und abzuwägen,
> was wohl das beste ist. Somit frage ich mal hier nach, ob
> noch jemand ein paar gute Ideen hat, die ich mir anschauen
> könnte!
Natürlich müssen solche Probleme im Bereich der Robotik selbst schon seit langer Zeit (>= 20 Jahre) systematisch untersucht (und vermutlich auch schon weitgehend gelöst) worden sein.
Suche doch mal in einer geeigneten Informatik-Bibliothek oder in Archiven von Organisation wie der ACM und der IEEE.
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> Vielleicht ist ein blosses Aufzeichnen einer
> nicht-optimalen Bewegung gar nicht der richtige Ansatz für
> Deine Suche nach einer "optimalen Bewegung".
Ich hab das Programm ja nicht geschrieben ;)
Natürlich ist die Änderung der Aufnahmeprozedur auch eine möglichkeit, die Bahn schon von vornerein "optimal" zu halten. Hier sind dann halt eher interne Mechanismen das Problem, das umzusetzen. z.B. Muss man ja dann schauen, wie man die Bewegung mit einer optimierten Aufnahme in Kombination setzt. Einfach einen Punkt aufzunehmen ist recht einfach; wenn man da nebenher aber noch (je nachdem) aufwendige Berechnungen ausführen muss, kostet das Zeit und eigentlich sollte ja die Bewegung weitergehen!
Deshalb ist ja das Ziel erstmal: Kurve aufnehmen, dann optimieren.
Danach kann man die Optimierung vielleicht gleich in die Aufnahme "frickeln". Dafür brauch ich aber erstmal eine brauchbare Lösung :)
> Solche Probleme gibt es auch z.B. bei Kompression und /
> oder Glättung von Mauspfaden oder digitaler Tinte.
> Vielleicht schaust Du in diesem Bereich auch mal kurz
> rein?
Das ist doch schonmal so nen Tipp, wie ich ihn mir erhofft habe!
> Ganz schlechte Idee im Falle einer Bewegung: denn an den
> Knickstellen eines Polygonzuges treten blödsinnig grosse
> Beschleunigungen auf. Dann wäre eine Spline-Interpolation
> schon viel eher geeignet. Dies würde darauf hindeuten, dass
> die Bewegung eben zuerst einmal in erheblichem Masse
> geglättet werden sollte, bevor man irgendwelche
> Interpolation oder Approximation versucht.
Die Bewegungen funktionieren hier so, dass die eigentlichen Punkte in einem Umkreis angefahren werden dürfen (ausser anders programmiert) und somit die Beschleunigungen verringern kann. Ob das ausreicht müsste man dann vielleicht aber schon testen.
> Natürlich müssen solche Probleme im Bereich der Robotik
> selbst schon seit langer Zeit (>= 20 Jahre) systematisch
> untersucht (und vermutlich auch schon weitgehend gelöst)
> worden sein.
> Suche doch mal in einer geeigneten Informatik-Bibliothek
> oder in Archiven von Organisation wie der ACM und der IEEE.
Da recht viele verschiedene Ansätze für eine Bewegungsaufnahme existieren und auch viele "extern" laufen und nicht direkt auf dem Roboter, glaub ich jetzt nicht, dass es da schon eine Allgemeingültige Lösung gibt. Aber bei denen mal reinzuschauen kann natürlich kein Fehler sein!
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 12:22 Mi 30.01.2008 | | Autor: | matux |
$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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