Презентация. Викрон. Проект Webot

1. Гибридное телеприсутствие2. Элементы автономности:- SLAM- Одометрия и локальная навигация- Система планирования траекторий- Обнаружение препятствий- Обнаружение людей

3. Система клиентского ПО- Android- iOS

4. Конструктивные особенности5. Hardware дизайн, платформа ARM6. Интеллектуальная собственность7. Публичные сервисы. Инновации

Конструктивные изменения робота

Пояснения к изменениям

Пояснения к изменениям

Пояснения к изменениям

Установка сканирующего дальномера

Выбор сканирующего лазерного дальномера

Моделирование геометрии излучателя

1. Угол обзора - 360 град.

2. Среднее количество эффективных лучей - 40%

3. Коэффициент запаса устойчивости для автономного режима = 2

4. Модель изготовлена на 3д принтере

Сервоприводы

Финальный вариант конструкции (упрощенно)

Пояснения к изменениям

1. Источник звука перенесен вверх, была решена проблема эхоподавления

2. Добавлены отверстия для лазерного луча

3. Дальномер был убран внутрь робота и заменен на дешевый

4. Был смоделирован и протестирован щелевой излучатель, для него подобрана оптимальная геометрия

5. Добавлена улучшенная акустика в виде массива микрофонов

6. В система питания был добавлен бустерный преобразователь для улучшения качества работы робота в режиме низкого заряда батарей

Интерфейсы приложения робота

SLAM1. Работает в реальном времени на ARM7 процессоре.

2. Поддерживает лидары RPLidar и Hokuyo.

3. Собственная реализация ICP SLAM.

4. На базе J. Martinez, J. Gonzalez, J. Morales, A. Mandow, A. Garcia-Cerezo, "Genetic and ICP Laser Point Matching for 2D Mobile Robot Motion Estimation".

Локализация робота1. Работает в реальном времени на ARM7 процессоре.2. Поддерживает лидары RPLidar и Hokuyo.3. Собственная реализация локализации на базе статистического моделирования Монте-Карло.

Алгоритм взят из Sebastian THRUN, Wolfram BURGARD, Dieter FOX "PROBABILISTIC ROBOTICS".

Планирование траектории1. Реализация способна работать на ARM7 процессоре за приемлемое время.

2. Реализация планирования траектории на базе марковского процесса принятия решения.

Детектор ног

1. Определяет положение ног людей в системе координат робота, использую для классификации заранее обученную машину опорных векторов.

2. Реализован на базе L.Spinello, R.Siegwart. Human Detection using Multimodal and Multidimensional Features.

3. Реализовано специальное ПО для обучения классификатора.

4. Качество работы со временем будет улучшено после подготовке более масштабного набора данных.

Детектор лиц

1.Формирование набора изображений для обучения каскада классификаторов

2.Создание обучающей выборки

3.Тренировка каскада классификаторов

4.Использование алгоритма Виолы-Джонса и библиотеки openCV

5.Использование алгоритма сопровождения Tracking-Modeling-Detection

Обнаружение людей

Производится на основе информации от:

1. Детектора ног

2. Детектора лиц

3. Детектора человеческого голоса

Комплексирование производится на основе сигма-точечного фильтра Калмана.

Автоматическое движение по траектории

1. Робот двигается вдоль прямолинейных и круговых траекторий, а также поворачивается на месте, использую методы теории автоматического управлению.

2. Избежание столкновений с динамическими прпятствиями осуществляется на основе методов, описанных в Blanco, Jose-Luis, Javier Gonzalez, Juan-Antonio Fernandez-Madrigal “Extending obstacle avoidance methods through multiple parameter-space transformations”.

Гибридное телеприсутствие

1. Позволяет управлять роботом, указав точку, куда нужно ехать, на видео.

2. Значительно упрощает процесс управления.

Калибровка камеры

1. Для гибридного телеприсутствия необходимо знать параметры камер (фокусное расстояние, координату оптического центра на матрице).

2. Реализована на базе OpenCV.

Серверная часть публичных сервисов

Публичные сервисы являются плагинами, написанными на Java для XMPP-сервера. Сервер развернут на виртуальной машине в облачной платформе Microsoft Azure и может выдерживать до 10000 одновременных подключений.

Новые интерфейсы системы онлайн-звонков

Электронная очередь

Стриминг видео на YouTube

Робот телеприсутствия Webot имеет также возможность транслировать видео на YouTube. Больше всего эта возможность необходима при управлении в режиме очереди, для того, чтобы пользователи ожидающие своей очереди на управление, могли наблюдать за действиями робота.

Облачная инфраструктура

Серверы компании Викрон, предоставляющие доступ к публичным сервисам, размещаются, в данный момент, в облачной платформе Microsoft Azure. Основным преимуществом такого решения является отсутствие необходимости беспокоиться о состоянии серверного “железа”.

Клиентские приложения. Единый интерфейс

Навигация с помощью внешнего одометра

На выходе:X - координата X

Y - координате УW - угловая скорость робота

Phi - угловое положение робота

Высокоскоростной промышленный концентратор

USB 2.01 Downlink6 HOST uplink

480 Мбит

Встроенное дополнительное питание

База - промышленный чип от фирмы Microchip

Поддержка COM порта

Система беспроводной связи. Роутеры Mikrotik

1. Энергоэффективное решение на базе MIPS

2. Собственный набор ПО, обеспечивающий работу

3. Полная интеграция для настройки в робот.

4. Поддержка 3G/ 4G модемов

5. До 3 активных антенн

6. Очень высокая мощность

Высокопроизводительный бортовой ARM

- 4 ядра Cortex A9 по 1.6 ГГц каждое

- 2 Гб ОЗУ

- 8-16 Гб NAND eMMC

- 6 USB портов

- Ethernet порт

- COM порт

- LCD монитор

- Bluetooth 4 LE

- Встроенный усилитель звука

Акустика. Массив микрофонов4х канальная аналоговая система 8-96 Кгц 16 бит сбора акустических данных

Интеллектуальная собственность

1. Товарный знак wicron2. Эмблема Wicron

3. Патент на промышленный образец

4. Патент на дальномер

5. Патент на технологию телеприсутствия

6. Патент на гибридную технологию телеприсутствия

7. Свидетельства ПО

8. Элементы сертификации продукции

Товарный знак Wicron и логотип

Патент на промышленный образец

Патент на сканирующий дальномер

Патент на технологию телеприсутствия

Патент на гибридную технологию телеприсутствия

Свидетельства на ПО

Рабочее место разработчика Клиентское ПО ПО робота

Сертификация продукции. ГОСТ Р 51318.22-2006