Tudományos Diákköri Konferencia BMF-NIK, IAR 2005. November 10

Tudományos Diákköri KonferenciaBMF-NIK, IAR2005. November 10.

PAL COMMANDERPAL COMMANDER

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

Konzulens: Vámossy Zoltán

Fejlesztők:

Mornailla László

Pekár Tamás

Solymosi Csaba

PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás,

Solymosi Csaba 22005. november 10.

CélkitűzésCélkitűzés

Mobil robot Többféle navigációs

viselkedés Homogén, gyengén

textúrázott környezet Akadálykerülés Vonalkövetés Objektumkövetés

Vakvezető robot



MűszakiMűszaki felépítésfelépítésPC

MOBI L ROBOT

I NPUTDirectX

VEZÉRLÕ S ZOFTVER

DI G I TALI ZÁLÓ K ÁRTYAS OROS PORT

PI C MI K ROK ONTROLLER

18F13208K MEM

2 S ZI NTÛ MEGS ZAK Í TÁS

RÁDI ÓS TÁVI RÁNYÍ TÓ ADÓ

27MHz

OPTOCS ATOLÓCNY 74- 4

VI DEOJ EL FOGADÓ

RÁDI ÓJ EL VEVÕ

FEDÉLZETI VEZÉRLÕ

AK K UMULÁTOROK

MOTOROK

PAL- OPTI K ALENCS EK AMERA

VI DEOJ EL ADÓ

AI

PÁRHUZAMOS PORT

RÁDI ÓS TÁVI RÁNYÍ TÓ ADÓ

27MHz

NAVI GATI ON FI LTERS

PALCOM



RC vezérlésO P T O C S A T O L Ó

C N Y 74-4

R Á D IÓ S T Á V IR Á N Y ÍT Ó

27M H z Optocsatoló (CNY 744) 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



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

R Á D IÓ S T Á V IR Á N Y ÍT Ó

27M H z



Modell RC vezérlés II.

A kiegészítő elektronika elvi kapcsolási rajza

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



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



A PAL-optika

Előnyei Nincs mozgó alkatrész Nincs szükség fókuszálásra

360º-os körkép 2D-re vetítése Körgyűrűs kép Polár koordinátával leírható PAL holttér Perspektív nézet Tulajdonságai

PAL középpont Belső holttér sugara (r1) Nagy kör sugara (r2)

r1r2

a kép közepe

detektált középpont



Vezérlő szoftver

Előfeldolgozás Pixelnoise

Élkeresés Sobel Susan

Delphi C# Előfeldolgozás

RGB Treshold HSL

Élkeresés Canny

I NPUTDirectX

VEZÉRLÕ S ZOFTVER

AINAVI GATI ON FI LTERS

PALCOM



Akadálykerülés Kontúrpont-detektálás Pixelzaj-szűrés Akadálydetektálás

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

Ütközés veszély - tolatás

Vonalkövetés Meghatározható vonalszín Detektáló sorok (balra-jobbra)

Felső treshold – vonal azonosítás Alsó treshold – akadály veszély

Irányítási döntések meghozatala Nincs detektált vonal - tolatás

Vezérlő szoftverDelphi AI működése



Univerzális algoritmus

PályanavigációVonalkövetésObjektumkövetés

Vezérlő szoftverC# AI működése

ParaméterekTávolságKeresési szögThreshold minimum



EredményekRC tesztvideó

Vonalkövetés Közel homogén

közeg Fehér vonal

Nehézségek Fehér út, fehér fal Fényvisszaverődés

Nagy haladási sebesség



EredményekModell RC tesztvideó



Konklúzió

Könnyen reprodukálható komponensek

Továbbfejleszthető Költségtakarékos eszközök Egyszerű összeállítás

Továbbfejlesztés Térképezés modul Vakvezető robot



Hivatkozások

Omnidirectional Vision page: http://www.cis.upenn.edu/~kostas/omni.html

A PAL – optika és a fotózás: http://fotomuveszet.elender.hu/0012/001216.html

CNY 74-4 optocsatoló: www.produktinfo.conrad.de/datenblaetter/175000-199999/183610-da-01-en-CNY742.pdf

Kónya László - Mikrovezérlők alkalmazástechnikája, ChipCAD Elektronikai Disztribúció Kft., 2000,2003



Köszönjük a figyelmet!

Örömmel fogadunk a projekt irányában történő bármilyen érdeklődést.

Elérhetőség Mornailla László

[email protected] Pekár Tamás

[email protected] Solymosi Csaba Gergő

[email protected]

Honlapunk: http://roberta.obuda.kando.hu/iar/2004_2005/Palcom



Kérdések?



Vezérlő szoftverIrányítás modul

Akadálykerülés Kontúrpont-detektálás Pixelzaj-szűrés Akadálydetektálás

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

Ütközés veszély - tolatás



Vezérlő szoftverVonalkövetés

Meghatározható vonalszín Detektáló sorok (balra-jobbra)

Felső treshold – vonal azonosítás Alsó treshold – akadály veszély

Irányítási döntések meghozatala Nincs detektált vonal

A kép alsó felét vizsgáljuk a fenti metódussal



Vezérlő szoftverKépfeldolgozó modul

Színkiemelés Éldetektálás lépései

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



Továbbfejlesztés

Kiszolgáló egység Kistávú szállítás

Térmegfigyelés

Robotfoci

http://www.cis.pku.edu.cn/vision/Visual&Robot/people/pi%20wenkai/doc/pi-motion-detection.pdf

http://www.dei.unipd.it/~emg/papers/emgIROS04-OMCL.pdfhttp://robotics.aist-nara.ac.jp/~yoshio/papers/papers/IROS99_omni.pdfhttp://www.dei.unipd.it/~emg/papers/emgIROS04-OMCL.pdf

Documents

Tudományos Diákköri Konferencia BMF-NIK, IAR 2005. November 10