Országos Tudományos Diákköri Konferencia BMF-NIK, IAR 2005. március 22

Országos Tudományos Diákköri KonferenciaBMF-NIK, IAR2005. március 22.

PAL COMMANDERPAL COMMANDER

MOBIL ROBOT NAVIGÁCIÓJA PAL-OPTIKÁS MEGVALÓSÍTÁSSALMOBIL ROBOT NAVIGÁCIÓJA PAL-OPTIKÁS MEGVALÓSÍTÁSSAL

Konzulens: Vámossy Zoltán

Fejlesztők:

Pekár Tamás

Mornailla László

PAL-Commander Pekár Tamás, Mornailla László

22005. március 22.

CélkitűzésCélkitűzés

Mobil robot Többféle navigációs viselkedés

AkadálykerülésVonalkövetésKörnyezeti jelek figyelembevétele

Egyszerű összeállítás Omnidirectional optikai szenzor


32005. március 22.

Műszaki felépítésMűszaki felépítésP C

M O B IL R O B O T

V E Z É R L Õ S Z O F T V E R

D IG IT A L IZ Á L Ó K Á R T Y AS O R O S P O R T

P IC M IK R O K O N T R O L L E R

R Á D IÓ S T Á V IR Á N Y ÍT Ó

27M H z

O P T O C S A T O L ÓC N Y 74-4

V ID E O J E L F O G A D Ó

R Á D IÓ J E L V E V Õ

F E D É L Z E T I V E Z É R L Õ

A K K U M U L Á T O R O K

M O T O R O K

P A L -O P T IK AL E N C S EK A M E R A

V ID E O J E L A D Ó

P A L C O M

IM A G E T R A N S R A D IO C O N T R O L A I

P Á R H U Z A M O S P O R T


27M H z


42005. március 22.

RC vezérlés O P T O C S A T O L ÓC N Y 74-4


27M H z Optocsatoló 6 mozgási irány Párhuzamos port Byte értékek:

0: stop 1: előre 2: hátra 4: kerék jobbra 6: jobbra hátra 7: jobbra előre 8: kerék balra 9: balra előre 10: balra hátra

Nincs sebességszabályzás


52005. március 22.

Modell RC vezérlés I.

Változtatható kommunikációs frekvencia

Pontosabb precíziós irányítás Soros port

Irány #0 - #17: balra #18 - #19: középen #20 - #40: jobbra

Sebesség #0 - #21: hátra #22: stop #23 - #40: előre

PIC mikrokontroller (18F1320) 2 szintű megszakítás 18 láb

P IC M IK R O K O N T R O L L E R


27M H z


62005. március 22.

Modell RC vezérlés II.

Modell RC autó és a távirányító kiegészítő elektronika elvi kapcsolási rajza

Generált vezérlő impulzusok (PIC) 1. jel: 15ms ismétlődés 2. jel: első adatból számolt időérték 3. jel: második adatból számolt időérték


72005. március 22.

Mobil robotok M O B IL R O B O T

R Á D IÓ J E L V E V Õ

F E D É L Z E T I V E Z É R L Õ

A K K U M U L Á T O R O K

M O T O R O K

P A L -O P T IK AL E N C S EK A M E R A

V ID E O J E L A D Ó

RC Modell RC


82005. március 22.

A teljeslátószög előnyei PAL (Panoramic Annual Lens) CMI (Centric Minded Imaging) 360º-os körkép 2D-re vetítése Körgyűrűs kép Polár koordinátával leírható Nagy FOV (Field Of View) Mozgó alkatrészek nélkülözése Irányt és távolságot is megadhatja Tulajdonságai

PAL középpont Belső holttér sugara Nagy kör sugara

r1r2

a kép közepe

detektált középpont


92005. március 22.

Vezérlő szoftverKépfeldolgozó modul

Előfeldolgozás Closing (pre és post) Gauss, Medián szűrő Pixelzaj szűrés (rádiójel) FFDShow directshow filter

http://sourceforge.net/projects/ffdshow

Színkiemelés Éldetektálás lépései

Zajcsökkentés (Noise reduction) Élkiemelés (Edge enhancement) Éldetektálás (Edge detection) Éllokalizálás (Edge localisation)


102005. március 22.

Vezérlő szoftverIrányítás – Vonalkövetés

Meghatározható vonalszín Detektáló sorok (balra-jobbra)

Felső treshold – vonal azonosítás Alsó treshold – akadály veszély

Irányítási döntések meghozatala line1 > line2 > line3 – balra line3 < line2 < line1 – jobbra line1 ~ line2 ~ line3 – egyenesen …

Nincs detektált vonal A kép alsó felét vizsgáljuk a fenti

metódussal


112005. március 22.

Vezérlő szoftverIrányítás modul

Akadálykerülés Előfeldolgozás:

Kontúrpont-detektálás Pixelzaj-szűrés

Homogén környezet Akadálydetektálás

detect(90) – előre detect(270) – hátra ...

Távolságok mérése Ütközés veszély - tolatás RC vezérlés

PAL-korrigáció


122005. március 22.

EredményekRC tesztvideó I.

Vonalkövetés Közel homogén közeg Fehér vonal Nagy sebesség

Felmerülő nehézségek: Kamerakép változó

színintenzitás Világos fal Neonfény tükröződés


132005. március 22.

Eredmények

Tesztvideók Főprogram


142005. március 22.

Értékelés

Hardveres és szoftveres megoldás Könnyen implementálható, fejleszthető Egyszerű összeállítás Költségtakarékos eszközök Számítási igénye minimalizálható

Számos lehetséges alternatív adatfeldolgozás


152005. március 22.

Hivatkozások Emanuelle Menegatti: The Caboto Project MSc in Artificial Intelligence

Division of Informatics University of Edinburgh 2000 Emanuele Menegatti, Takeshi Maeda and Hiroshi: Image-based memory for robot navigation

using properties of omnidirectional imagesIshiguroDepartment of Information Engineering (DEI) Faculty of Engineering, The University of Padua

E. Menegatti, A. Pretto, E. Pagello: Monte-Carlo Localization under occlusionIntelligent Autonomous Systems Laboratory, Department of Information Engineering, The University of Padua, Italy

Giovanni Adorni, Stefano Cagnoni, Monica Mordonini, Antonio Sgorbissa: Omnidirectional stereo systems for robot navigationDept. of Computer Engineering, University of Parma University of Genoa Parma

Irem Stratmann Erik Solda: Omnidirectional Vision and Inertial Clues for Robot NavigationAutonomous Intelligent Systems, Fraunhofer Institute Fraunhofer Institute

Jong Suk Choi and Sung-Kee Park: Sensor-Based Motion Planning for Mobile Robots2002 FIRA Robot World CongressAdvanced Robotics Research Center, Korea Institute of Science and Technology (KIST),Cheongryang, Seoul131, Korea

Grzegorz Cielniak, Mihajlo Miladinovic, Daniel Hammarin, Linus G¨oranson, Achim Lilienthal, Tom Duckett: Appearance-based Tracking of Persons with an Omnidirectional Vision Sensor

Yoshio Matsumoto, Kazunori Ikeda, Masayuki Inaba, Hirochika Inoue: Visual Navigation using Omnidirectional View Sequence


162005. március 22.

Köszönjük a figyelmet!

Elérhetőség Pekár Tamás

[email protected] Mornailla László

[email protected]

Honlap http://roberta.obuda.kando.hu/iar/2004_2005/PALKoo

Documents

Országos Tudományos Diákköri Konferencia BMF-NIK, IAR 2005. március 22