 |
В ЛЭТИ научились автоматически настраивать колеса и камеры у беспилотных роботов с помощью “шахматных досок” и QR-кодов
Сегодня беспилотные колесные роботы различных типов внедряются во многих сферах жизни. Например, в разных городах мира идет тестирование беспилотных автомобилей, такси и курьеров доставки товаров. Поскольку предполагается, что в будущем число роботов в городах будет увеличиваться, то перед учеными возникают задачи по разработке алгоритмов, методов и систем, которые позволят таким машинам эффективно и безопасно для общества взаимодействовать друг с другом и окружающей средой.
Для создания и отработки работы различных аспектов интеллектуальных систем для роботов в 2016 году в Массачусетском технологическом институте (США) был разработан проект Duckietown: это пространство, которое представляет собой уменьшенную модели реальной городской транспортной среды, которая включает в себя дороги с разметкой, транспортные средства, светофоры, дорожные знаки, беспилотных колесных роботов и уточек-пешеходов. Со временем проект стал международным, и свои модели городов для испытания беспилотников открылись в университетах разных стран. В 2021 году пространство Duckietown было открыто в СПбГЭТУ «ЛЭТИ».
«Точное перемещение беспилотных роботов требует настройки камеры, от параметров которой зависит компьютерное зрение, а также калибровки ведущих колес, от которых зависят повороты и движение по прямой. Сегодня настройка этих параметров у роботов делается операторами вручную. Калибровка одного робота делается относительно быстро. Однако, если мы хотим запустить сразу несколько беспилотников, то нам потребуется много времени и операторов. Для решения этой проблемы мы разработали метод, который позволяет роботу самостоятельно и оперативно настроить камеру и колеса. Этот метод мы успешно отработали в нашем Duckietown», - рассказывает ассистент кафедры математического обеспечения и применения ЭВМ СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Антон Филатов.
Эксперименты проводились на трехколесных роботах с колесной формулой 2:1, в которых ведущими являются передние два колеса (такие роботы применяются во всех Duckietown). Регулярная настройка оборудования у беспилотников перед их применением требуется, потому что в процессе массового производства камер и колес, полученные изделия неизбежно будут немного различаться. Эти небольшие погрешности приводят к тому, что колеса могут быть немного разного размера, а камеры станут делать незначительно различающиеся снимки. Без калибровки робота эти факторы могут приводить его к нарушению заданного движения и дезориентации в пространстве.
Ученые ЛЭТИ разработали два последовательных этапа настройки камеры и колес, которые робот может выполнять самостоятельно. Сначала начинается калибровка камеры, которая осуществляется с помощью фотосъемки нескольких горизонтально расположенных шахматных досок с известными размерами квадратов. Робот делает серию снимков в процессе разворота на 360 градусов. С помощью математических расчетов вычисляются реальные расстояния между квадратами с учетом искажения картинки, который создает широкоугольный объектив камеры.
Затем робот заезжает на небольшую площадку, на поверхности которой нанесена разметка, похожая по своей природе на QR-коды, которые выполняют роль координат. Первоначальное положение робота не имеет значения и может быть случайным. Для калибровки колес требуется несколько раз проехать вперед-назад по любому участку площадки, фиксируя на камеру QR-коды, через которые он проезжал. Эти действия позволяют рассчитать положение робота и степень отклонения при движении по прямой. После завершения этого алгоритма робот может самостоятельно приступать к выполнению задач.
«По результатам испытаний по точности подход оказался сравним с ручными способами калибровки. Он может заменить человека при выполнении этой задачи. Это значит, что, с одной стороны, мы снижаем риски, связанные с человеческим фактором, а с другой, можем быстро и точно настраивать сразу несколько беспилотных роботов. При необходимости можно адаптировать предложенный метод не только для настройки камер небольших трехколесных роботов, но и для систем компьютерного зрения в полноразмерных беспилотных автомобилей», - поясняет Антон Филатов.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Applied Sciences.
Контактное лицо: Дарья Бодак
Компания: СПбГЭТУ "ЛЭТИ"
Добавлен: 00:10, 19.02.2022
Количество просмотров: 880
Страна: Россия
| В годы войны главный вуз Хакасии стал госпиталем, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 23:58, 08.05.2024, Россия404 |
| Абакан стал городом-госпиталем с первых дней войны. Под лечебные учреждения выделили и корпуса нынешнего Хакасского госуниверситета. На месте здания административного корпуса располагался госпиталь. Медицинский колледж ХГУ, начавший свою историю как Абаканская Фельдшерско-акушерская школа (ФАШ) в 1934 году, а 1941 году, когда началась война, школу также взяли под госпиталь. |
| 83% студентов Института iSpring получили гранты на обучение, iSpring, 00:47, 08.05.2024, Россия344 |  |
| Институт iSpring, частный вуз нового поколения, выделил более 127 млн рублей на гранты студентам в 2023-2024 году. Грантовая программа Института дает всем талантливым абитуриентам равные возможности на качественное образование вне зависимости от дохода семьи. В 2023-2024 году с грантовой поддержкой обучается 83% студентов. |
| Во время войны ведущий вуз Хакасии готовил кадры для региона, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 00:43, 08.05.2024, Россия176 |
| Абаканский учительский институт – прародитель Хакасского госуниверситета был создан накануне войны (в 1939 году). Великая Отечественная война началась, когда в вузе завершался второй учебный год. |
| В ТГУ почтили память героев, Тольяттинский государственный университет, 00:42, 08.05.2024, Россия206 |
| В Тольяттинском государственном университете (ТГУ) состоялось торжественное мероприятие, посвящённое 79-й годовщине Победы в Великой Отечественной войне. |
| От советского оружия до эвакогоспиталя: в ХГУ откроются интерактивные площадки, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 00:42, 08.05.2024, Россия178 |
| Поиграть в городки и классики, пройти полосу препятствий, попрыгать на скакалке, окунуться в военное детство, увидеть исторические реконструкции, советское оружие и даже эвакогоспиталь – лишь малая часть того, что будет представлено на интерактивных площадках в университетском сквере Н.Ф. Катанова уже сегодня, 7 мая, с 13:00. |
| Студентка ХГУ выполнила норматив КМС по спортивному ориентированию, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 00:37, 08.05.2024, Россия118 |
| Ольга Кондратова из колледжа педагогического образования, информатики и права Хакасского госуниверситета приняла участие в чемпионате и первенстве Сибири по спортивному ориентированию, а также всероссийских соревнованиях «Сибирский азимут» в Минусинске. |
| Кикбоксёр из ХГУ завоевал Кубок России, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 01:47, 04.05.2024, Россия268 |
| Леонид Чебодаев из института естественных наук и математики Хакасского госуниверситета стал победителем Открытого Кубка России по кикбоксингу в Ульяновске. Студент стал лучшим в дисциплине «фулл-контакт» в весовой категории 54 кг. |
|
|
