országos tudományos diákköri konferencia bmf-nik, iar 2005. március 22
DESCRIPTION
PAL COMMANDER. MOBIL ROBOT NAVIGÁCIÓJA PAL-OPTIKÁS MEGVALÓSÍTÁSSAL. Országos Tudományos Diákköri Konferencia BMF-NIK, IAR 2005. március 22. Fejlesztők: Pekár Tamás Mornailla László. Konzulens: Vámossy Zoltán. Célkitűzés. Mobil robot Többféle navigációs viselkedés Akadálykerülés - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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
PAL-Commander Pekár Tamás, Mornailla László
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
R Á D IÓ S T Á V IR Á N Y ÍT Ó
27M H z
PAL-Commander Pekár Tamás, Mornailla László
42005. március 22.
RC vezérlés O P T O C S A T O L ÓC N Y 74-4
R Á D IÓ S T Á V IR Á N Y ÍT Ó
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
PAL-Commander Pekár Tamás, Mornailla László
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
R Á D IÓ S T Á V IR Á N Y ÍT Ó
27M H z
PAL-Commander Pekár Tamás, Mornailla László
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
PAL-Commander Pekár Tamás, Mornailla László
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
PAL-Commander Pekár Tamás, Mornailla László
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
PAL-Commander Pekár Tamás, Mornailla László
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)
PAL-Commander Pekár Tamás, Mornailla László
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
PAL-Commander Pekár Tamás, Mornailla László
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
PAL-Commander Pekár Tamás, Mornailla László
122005. március 22.
EredményekRC tesztvideó I.
Vonalkövetés Közel homogén közeg Fehér vonal Nagy sebesség
Felmerülő nehézségek: Kamerakép változó
színintenzitás Világos fal Neonfény tükröződés
PAL-Commander Pekár Tamás, Mornailla László
132005. március 22.
Eredmények
Tesztvideók Főprogram
PAL-Commander Pekár Tamás, Mornailla László
142005. március 22.
Értékelés
Hardveres és szoftveres megoldás Könnyen implementálható, fejleszthető Egyszerű összeállítás Költségtakarékos eszközök Számítási igénye minimalizálható
Számos lehetséges alternatív adatfeldolgozás
PAL-Commander Pekár Tamás, Mornailla László
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
PAL-Commander Pekár Tamás, Mornailla László
162005. március 22.
Köszönjük a figyelmet!
Elérhetőség Pekár Tamás
[email protected] Mornailla László
Honlap http://roberta.obuda.kando.hu/iar/2004_2005/PALKoo