Download
1 / 25
250 likes | 379 Views
Gépi látáson alapuló akadályelkerülés. Kitekintés. DARPA urban challenge Kormányzó-, fékrásegítő- és automata parkoló-rendszer vezérlése (LIDAR). Célkitűzés. Aktív szenzor kifejlesztése A környezet valós leképezése Mindennapi forgalomban kapható eszközök felhasználásával
E N D
Kitekintés DARPA urbanchallenge Kormányzó-, fékrásegítő- és automata parkoló-rendszer vezérlése (LIDAR) Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK 2011
Célkitűzés Aktív szenzor kifejlesztése A környezet valós leképezése Mindennapi forgalomban kapható eszközök felhasználásával Autonóm közlekedő robotautó elkészítése Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK 2011
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 2011
Hardver • CAN bridge • PC és a CAN busz közötti kapcsolattartás • Motorszabályzó • Motorszabályzó (PID) • Optikai fordulatszámmérés • 2x100 W motormeghajtó híd • Kormány szervóvezérlés • Megtett távolság mérése Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK 2011
t1 t2 dt2 dt1 = 1900 mm γ 600 mm 300 mm Robot Aktív szenzor Elemei Lézer dióda Üvegrúd Kamera Mérés elve Lézersík kivetítése A tárgyakon a lézer megtörik Lézer detektálása A lézerelhelyezkedése a képen függ a távolságtól Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK 2011
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 2011
Vezérlőszoftver • Cél • Kameraképből a haladási irány meghatározása Kamera Kamera korrekció Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK 2011
Vezérlőszoftver • Cél • Kameraképből a haladási irány meghatározása Kamera Kamera korrekció Lézer detektálás Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK 2011
Lézer detektálás • Célja: csak azon pixelek meghagyása,amik a lézert ábrázolják • Lézerdetektálási módszerek • Intenzitás • Színtartomány • Éldetektálás Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK 2011
Lézer detektálás • Különböző egyszerűbb eljárások összevonása • Gyorsaság megmarad, eredményesség jobb • Színtartomány + Küszöbölés • Élszűrés, hiszterézisküszöbölés • Színtartomány + Küszöbölés & Élkeresés Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK 2011
Vezérlőszoftver • Cél • Kameraképből a haladási irány meghatározása Kamera Kamera korrekció Lézer detektálás Mélységi térkép Mélységi térkép redukálás Mélységi térkép kiterjesztés Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK 2011
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 2011
Mélységi térkép kiterjesztése Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK 2011
Mélységi térkép ellenőrzése b) 100 cm • Tesztkörnyezet • Kamerakép • Virtuális felülnézeti kép • Mért értékek c) 150 cm a) 50 cm d.) 170 cm Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK 2011
Mélységi térkép ellenőrzése • A távolságmérésa jármű dőlésére invariáns • Kanyarodás • Egyenetlen terep Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK 2011
Vezérlőszoftver • Cél • Kameraképből a haladási irány meghatározása Kamera Kamera korrekció Lézer detektálás Mélységi térkép Útvonal tervezés Mélységi térkép redukálás Mélységi térkép kiterjesztés Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK 2011
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 [1]: A. P. Munuzuri, L. O. ChuaNoel: Shortest-path-finderalgorithmin a two-dimensionalarray of nonlinearelectroniccircuits; International Journal of Bifurcation and Chaos, Vol. 8, No. 12, pp. 2493-2501(1998) Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK 2011
Vezérlőszoftver • Cél • Kameraképből a haladási irány meghatározása Kamera Kamera korrekció Lézer detektálás Mélységi térkép Beavatkozás Útvonal tervezés Mélységi térkép redukálás Mélységi térkép kiterjesztés Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK 2011
START Type Dest. Funct. Id. 1 2 3 4 5 6 7 8 CRC STOP START Header Data CRC STOP 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 Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK 2011
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 2011
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 2011
Bemutató Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK 2011
Köszönjük a figyelmüket Somlyai L., Csaba Gy. - OTDK 2011
