 |
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: 961
Страна: Россия
| 85 лет в Абакане готовят педагогов, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 22:48, 21.07.2026, Россия613 |
| Уже 85 лет в республиканской столице готовят педагогов. В июле 1941 года первыми выпускниками Абаканского учительского института стали 79 педагогов, а в победном 1945 – 104 человека. |
| ХГУ открывает общежитие повышенной комфортности, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 22:24, 21.07.2026, Россия127 |
| После капитального ремонта, в преддверии нового учебного года, в Хакасском госуниверситете распахнет двери студенческое общежитие №6. Оно находится в самом центре города на улице Щетинкина, рядом с Администрацией Абакана, Правительством Хакасии, тремя театрами и двумя колледжами вуза. |
| ХГУ на третьем месте медиарейтинга Минобрнауки России в мессенджере Макс, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 22:39, 17.07.2026, Россия495 |
| Минобрнауки России опубликовал рейтинг медийной активности вузов РФ за июнь 2026 года. В нём представлены и ранжированы 233 высших учебных заведения страны, входящих в систему министерства. По итогам июня по национальному мессенджеру Макс Хакасский госуниверситет вошёл в число лучших. |
| В ХГУ вручили дипломы врачам, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 22:18, 17.07.2026, Россия130 |
| В медицинском институте Хакасского государственного университета им. Н.Ф. Катанова состоялась торжественная церемония вручения дипломов выпускникам специальности «Лечебное дело». Это уже 15 выпуск молодых врачей. |
| «Золотая молодёжь» Хакасского госуниверситета прославляет регион, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 21:53, 17.07.2026, Россия131 |
| Работодатели могут найти успешного сотрудника выпускников Хакасского госуниверситета. Фото и краткий рассказ о почти 60 отличниках и студенческих лидерах размещены на страницах электронного сборника «Золотая молодежь – 2026». В нём перечислены достижения выпускников в научно-исследовательской, учебной, общественной и культурно-творческой деятельности. |
| Более 13 тысяч заявлений от абитуриентов поступило в ХГУ, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 22:04, 14.07.2026, Россия448 |
| Из них – свыше 8500 на бюджет, остальные на платный приём. В понедельник, 13 июля, в Хакасском госуниверситете завершился важный этап приёмной кампании – подача документов для поступления на бесплатные места бакалавриата от абитуриентов, имеющих среднее профессиональное образование, а также сдающих экзамены профессиональной или творческой направленностей. |
| Финансовая грамотность становится миссией для студентов ХГУ, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 22:03, 14.07.2026, Россия365 |
| На красноярской земле проведена очередная смена всероссийского форума ТИМ «Бирюса». В этом году он – юбилейный. Ему исполнилось 20 лет. На главной молодёжной площадке работала делегация студентов института менеджмента, экономики и агротехнологий Хакасского госуниверситета. |
| Членами сборной России стали 11 спортсменов ХГУ, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 16:14, 12.07.2026, Россия178 |
| Самые известные из них Фёдор Жибинов, Леонид Чебодаев и Артём Попов. Всего в Хакасском госуниверситете культивируется более 30 видов спорта. В вузе обучаются два мастера спорта международного класса, 13 мастеров спорта России и 35 кандидатов в мастера спорта. |
|
|
