 |
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: 939
Страна: Россия
| Первый съезд хакасского народа состоялся 35 лет назад, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 21:58, 17.03.2026, Россия38 |
| Очередной состоится в апреле. Преподаватель института истории и права ХГУ, доктор исторических наук, профессор Валентина Тугужекова опубликовала в научном сборнике* статью «Первый съезд в истории хакасского народа». Статья посвящена I съезду хакасского народа, прошедшему в августе 1990 года. |
| Спортсменки из ХГУ завоевали золото «УниверЛиги», Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 21:49, 11.03.2026, Россия97 |
| Студентки институтов естественных наук и математики и непрерывного педагогического образования Хакасского госуниверситета Анна Шулбаева и Ксения Васильченко заняли первое место на всероссийском фестивале студенческого спорта и здорового образа жизни «УниверЛига», который прошёл в Красноярске. |
| Феномен советских праздников исследовал учёный ХГУ, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 21:49, 11.03.2026, Россия123 |
| Кандидат исторических наук, доцент института истории и права ХГУ Михаил Степанов опубликовал в научном сборнике* статью «Феномен советского праздника: Понятие, генезис, эволюция», в которой проанализировал методы трансформации старых, преимущественно религиозных праздников в «новые пролетарские». |
| «А ну-ка, парни!» vs «А, ну-ка, девушки!»: В Алтайском ГАУ накануне Международного женского дня прошла спортивно-развлекательная эстафета, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 21:40, 11.03.2026, Россия121 |
| В Алтайском государственном аграрном университете прошла спортивно-развлекательной эстафета «А, ну-ка, парни» и «А, ну-ка, девушки» посвященная Дню защитника Отечества и Международному женскому дню. |
| Сувенирный проект студенток ХГУ о культуре Хакасии стал призёром международного конкурса, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 21:40, 11.03.2026, Россия118 |
| Студентки 3 курса инженерно-технологического института Хакасского госуниверситета, направления подготовки «Технология изделий легкой промышленности» Анастасия Парасюк и Алина Чухрова стали серебряными призёрами VI Международного конкурса молодых учёных в сфере интеллектуальной собственности «Интеллект». |
| В Алтайском ГАУ открылась музейная выставка «И мать, и жена, и сестра…», посвященная Международному женскому дню, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 22:48, 05.03.2026, Россия745 |
| 5 марта в Музее истории Алтайского государственного аграрного университета начала работу выставка, отражающая образ женщины XX века - хранительницы домашнего очага, труженицы, ученого и спортсменки. |
| В ХГУ выберут Мисс и Мистера вуза, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 22:42, 05.03.2026, Россия638 |
| Сегодня, 5 марта, в актовом зале Хакасского госуниверситета состоится финал самого яркого и долгожданного студенческого события весны – «Мисс и Мистер ХГУ–2026», приуроченного ко Дню защитника Отечества и Международному женскому дню. В этом году конкурс посвящен Году единства народов России, основная тема – «Голоса большой страны». |
| Спортивная «Студенческая весна» стартует в ХГУ, ХГУ им. Н.Ф. Катанова, 22:31, 05.03.2026, Россия120 |
| Сегодня, 4 марта, в рамках юбилейной двадцатой Универсиады Хакасского госуниверситета пройдут открытые соревнования по лёгкой атлетике «Студенческая весна». В них примут участие более 100 спортсменов республики. |
|
|
