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Kurve über Distanz und Winkel berechnen?

Universität / Fachhochschule

Tags: berechnen, Distanz, Kurve, Winkel

 
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assdf

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12:59 Uhr, 27.10.2012

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ich hab eine Frage, wie berechne ich ein Winkel von einer Kurve wenn ich die Distanz und Winkel weiss? Ich benötige dies für eine Künstliche Intelligenz eines Spiels mit einem Wegpunkt-(Waypoint)System.

im Anhang ein Bild von der Situation, ich habe 2 punkte, die Distanz dazwischen ist bekannt, sowie der Winkel den man hat, je nachdem von wo das Auto kommt. jetzt muss ich den winkel wissen der das Auto einschlagen muss, damit das Auto durchgehend die kurve macht und nicht nach der hälfte nur noch geradeaus fährt

ich hoffe man versteht so einigermassen was mein Problem/Situation ist

kurve berechnen

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Edddi

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10:17 Uhr, 30.10.2012

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... so ganz versteh' ich die Frage net. Suchst du aber als Bogen einen Kreisbogen der Knickfrei en den Enden deiner Strecke in den Winkel übergehen soll (Symmetrie) so ergibt sich für den Radius:

R=s2sin(α) bzw. die Krümmung k=1R=2sin(α)s

Welchen Winkel deine "Vorderräder einschlagen müssen, ist ja auch von der Achsenlänge l abhängig.

Die Berechnung des Wendekreises eines einzeln fahrenden Fahrzeuges mit Vorderachslenkung lässt sich vereinfacht durch R=lsin(φ) ausdrücken.

Damit hast du dann einen Radeinschlagwinkel von:

φ=arcsin(2lsin(α)s)

;-)
assdf

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20:08 Uhr, 04.11.2012

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danke erstmal für deine Antwort.

Ja ich suche den Einschlagwinkel in Grad, der muss aber konstant sein. was genau meinst du mit Achsenlänge? meinst du den abstand zwischen den beiden Zentren der Reifen oder welche länge meinst du da genau? die letzte Gleichung scheint nämlich die Lösung zu sein
Antwort
Edddi

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08:17 Uhr, 05.11.2012

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...jau, es ist der Achsabstand zwischen Vorder- und Hinterräder gemeint. Bei einem Fahrzeug mit Vorderachslenkung ist der Wendekreis größer, je größer der Achsabstabd ist. Stell dir ein Matchbox-Auto vor und schalg mal dessen Vorderräder um 45° ein. Dieses Fahrzeug hat dann einen Wendekreis von nur einigen Zentimetern. Ein richtiges Auto kommt dann da locker auf ein paar Meter.

Und die Formel gibt einen konstanten Einschlagwinkel an, abhängig von den von dir in der Skizze gegebenen Winkel α, Überbrückungslänge s und der Achslänge l.

;-)
assdf

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21:14 Uhr, 24.02.2013

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Ich habe diese Formel verwendet, jedoch ohne erfolg. ich bekomme immer Resultate ca. von 0.05. dies ist aber ein viel zu kleiner winkel.

konkretes Beispiel

winkel 60°
distanz 20 Einheiten
achsenlänge 0.6 Einheiten

dies ergibt ja dann einen Winkel von 0.05196. das ist deutlich zu wenig, es müssten geschätze 3-5° sein. oder mach ich einfach was falsch?
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OmegaPirat

OmegaPirat

02:18 Uhr, 25.02.2013

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also ich bekomme deinen Wert, wenn ich den arcsin weglasse. Setze ich deinen Wert noch in den arcsin ein, erhalte ich fast 3 Grad.
assdf

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22:03 Uhr, 25.02.2013

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hmm ok jetzt seh ich es auch, habe es über wolfram-alpha gemacht gehabt und da stand bei Result genau den gleichen wert, aber konvertiert zu degrees ergibt es beinahe 3°. nur scheint es wohl so das die Mathematik-Library (C#) dies ebenfalls "falsch" macht, beziehungsweise es rechnet den arcsin nicht. ist es korrekt das dies lediglich eine Konvertierung von rad zu degrees ist?
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Edddi

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07:24 Uhr, 26.02.2013

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...dieser zufällige Ähnlichkeit liegt an der Winkelgröße.

Für x=0,05196 ist arcsin(x)x

Du rechnest einfach x ins Gradsystem um über φ=x180π=2,977088... °

Allerdings ist arcsin(x)=0,0519834... =2,9784299... °

Würdest du z.B. für den Klammerinhalt x den Wert 0,8 haben ergäbe sich:

x ins Gradsystem um über φ=x180π=45,83666... °

Allerdings ist arcsin(x)=0,9272... =53,13010... °

Schaust du dir den Graphen von arcsin(x) mal an, erkennt man, dass er nahe an y=x liegt (Anhang) und erst für Werte -0,5<x<0,5 anfängt von y=x abzuweichen.

Damit hast du 'ne schöne Näherungsformel:

für -0,5<x<0,5 gilt: arcsin(x)x

;-)

Graph
Frage beantwortet
assdf

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22:13 Uhr, 28.02.2013

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so danke für die Erklärung. also jetzt funktioniert es schon ziemlich gut mit deiner Formel, vielen Dank ;-) braucht nur noch kleine anpassungen, aber der mathematische Teil sollte jetzt gelöst sein