Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Óbudai Egyetem Neumann János Informatikai Kar Szerzők: Csaba György Somlyai László Konzulens: Dr. Vámossy Zoltán egyetemi docens, kutatási dékán-helyettes.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Óbudai Egyetem Neumann János Informatikai Kar Szerzők: Csaba György Somlyai László Konzulens: Dr. Vámossy Zoltán egyetemi docens, kutatási dékán-helyettes."— Előadás másolata:

1 Óbudai Egyetem Neumann János Informatikai Kar Szerzők: Csaba György Somlyai László Konzulens: Dr. Vámossy Zoltán egyetemi docens, kutatási dékán-helyettes XXX. OTDK 2011

2 Kitekintés • DARPA urban challenge • Kormányzó-, fékrásegítő- és automata parkoló- rendszer vezérlése • (LIDAR) Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK

3 Célkitűzés • Aktív szenzor kifejlesztése • A környezet valós leképezése • Mindennapi forgalomban kapható eszközök felhasználásával • Autonóm közlekedő robotautó elkészítése Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK

4 Hardver bemutatása •Modell autó •Vezérlő elektronika •Szenzor-rendszer Szoftverfejlesztés •Lézer detektálása •Mélységi térkép felépítése •Útvonaltervezés és beavatkozó jelek Eredmények •Autonóm közlekedés Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK

5 Hardver • Előzmények • Magyarok a Marson 2008 • Felülnézeti kép alapú irányítás • II. helyezés • Távirányítós terepjáró • 2 db szervo (két-két kerék kormányzása független) • 2 db meghajtó motor Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK

6 Hardver • CAN bridge • PC és a CAN busz közötti kapcsolattartás • Motorszabályzó • Motorszabályzó (PID) • Optikai fordulatszámmérés • 2x100 W motormeghajtó híd • Kormány szervó vezérlés • Megtett távolság mérése Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK

7 Aktív szenzor • Elemei • Lézer dióda • Üvegrúd • Kamera • Mérés elve • Lézersík kivetítése • A tárgyakon a lézer megtörik • Lézer detektálása • A lézer elhelyezkedése a képen függ a távolságtól 600 mm d t1 = 1900 mm d t2 300 mm t1 t2 Robot γ Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK

8 Szenzor kalibrálása • Tesztrendszer • Kamera: 640x360 • Lézer és kamera szög: 60° • Maximális érzékelési távolság: 2 m • Pontosság függ • Kamera kép felbontásától • Az objektum távolságától • Tesztrendszeren elérhető maximális felbontás: 0,1 - 0,5 cm Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK

9 Vezérlőszoftver • Cél • Kameraképből a haladási irány meghatározása Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK

10 • Cél • Kameraképből a haladási irány meghatározása Vezérlőszoftver Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK

11 Lézer detektálás • Célja: csak azon pixelek meghagyása, amik a lézert ábrázolják • Lézerdetektálási módszerek • Intenzitás • Színtartomány • Éldetektálás Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK

12 Lézer detektálás • Különböző egyszerűbb eljárások összevonása • Gyorsaság megmarad, eredményesség jobb • Színtartomány + Küszöbölés • Élszűrés, hiszterézis küszöbölés • Színtartomány + Küszöbölés & Élkeresés Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK

13 • Cél • Kameraképből a haladási irány meghatározása Vezérlőszoftver Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK

14 Mélységi térkép • Virtuális felülnézeti kép • Valós térbeli távolságok • Kép transzformáció • Forráskép: lézer képe • Leképezés minden pixelre • Kiterjesztés • Autó fizikai tulajdonságai • Képméret csökkentése • Kis felbontású mélységi térkép készítése, az útvonaltervezéshez Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK

15 Mélységi térkép kiterjesztése Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK

16 Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK 2011 Mélységi térkép ellenőrzése • Tesztkörnyezet • Kamerakép • Virtuális felülnézeti kép • Mért értékek ValósMértHiba a)50 cm 0 % b)100 cm99 cm1 % c)150 cm145 cm3,3 % d)170 cm165 cm3 % 16

17 Mélységi térkép ellenőrzése • A távolságmérés a jármű dőlésére invariáns • Kanyarodás • Egyenetlen terep ValósMértHiba a)50 cm52 cm4 % c)150 cm148 cm1,3 % d)170 cm167 cm1,8 % Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK

18 • Cél • Kameraképből a haladási irány meghatározása Vezérlőszoftver Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK

19 Útvonaltervezés • Célja • Két pont között járható út keresése • Haladási irány meghatározása • Mélységi térképen • Hullám továbbterjedés [1] algoritmussal (gyors) • Potenciálmező felépítése a célból indulva (távolság) • Startból indulva a legkisebb értékek keresése Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK [1]: A. P. Munuzuri, L. O. Chua Noel: Shortest-path-finder algorithm in a two- dimensional array of nonlinear electronic circuits; International Journal of Bifurcation and Chaos, Vol. 8, No. 12, pp (1998)

20 • Cél • Kameraképből a haladási irány meghatározása Vezérlőszoftver Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK

21 CRCSTARTTypeDest.Funct.Id.8STOP STARTHeaderDataCRCSTOP Navigáció • Kommunikáció a robottal • Soros porton keresztül (USB - FTDI) • Keretekben • Megtett távolság visszamérése • Optikai tárcsás érzékelővel • Pontosság • 20 mérésből • További feldolgozás céljából megtett útvonal adatainak tárolása Valós távolságMaximális mért hiba Hiba 1 m1,25 cm1,3 % 2 m2,7 cm1,3 % 5 m1,5 cm0,3 % Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK

22 Elért eredményeink • Stabilan működő jármű (megbízható elektronika) elkészítése • Helyes eredményeket adó szenzorrendszer megépítése • Változatos körülmények között is (erdő, napsütés, zárt tér) • Akadálydetektálás • Alakzattól független (téglatest, henger, érdes fatörzs) • Eredményessége fényviszony függő • Mélységi térkép készítés • Felépített tesztkörnyezetet alacsony hibaszázalékkal detektálta • Sikeres autonóm közlekedés megvalósítása • Váratlanul felbukkanó akadályok előtt megáll és visszatolat • Elkészült vezérlőszoftver Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK

23 Továbbfejlesztési lehetőségek • Szenzorrendszer fejlesztése • KINECT • RGBD kép • 0,5 m – 10 m működési tartomány (pontosság: ~5 mm) • Környezeti fényviszonyokra érzéketlenebb a lézeres megoldásnál • Szoftverben egyszerűen lecserélhető • 2010 év végén jelent meg Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK

24 Bemutató Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK

25 Köszönjük a figyelmüket Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK


Letölteni ppt "Óbudai Egyetem Neumann János Informatikai Kar Szerzők: Csaba György Somlyai László Konzulens: Dr. Vámossy Zoltán egyetemi docens, kutatási dékán-helyettes."

Hasonló előadás


Google Hirdetések