 |
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: 951
Страна: Россия
| Студент ХГУ стал лучшим на международном конкурсе по логистике, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 21:54, 03.06.2026, Россия392 |
| Доклад второкурсника института менеджмента, экономики и агротехнологий ХГУ Исая Абрамова отмечен на международном конкурсе научных работ по логистике им. Валерии Ермаковой. Он состоялся в рамках XXI Международной научно‑практической конференции «Логистика – Евразийский мост» в Красноярске. |
| «ПравоЗнайка: Первые шаги» студентов ХГУ научит детей искать решения в правовом поле, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 15:52, 02.06.2026, Россия282 |
| Будущие юристы представили свой первый стартап, который учит школьников праву через игру. Проект «ПравоЕД» студентов четвёртого курса института истории и права Хакасского госуниверситета Ксении Шереметьевой и Георгия Дорофеева вышел в финал конкурса грантов Фонда содействия инновациям по программе «Студенческий стартап». |
| Глава Хакасии и ректор ХГУ обсудили параметры приёмной кампании – 2026, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 23:05, 30.05.2026, Россия142 |
| Накануне, 28, мая ректор Хакасского госуниверситета Татьяна Краснова встретилась с Главой РХ - Председателем Правительства РХ Валентином Коноваловым. Поводом для разговора стала грядущая приёмная кампания. Она стартует уже 20 июня. |
| В Алтайском ГАУ написали Агродиктант, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 22:19, 30.05.2026, Россия118 |
| Участниками Второго Всероссийского агродиктанта на площадке Алтайского государственного аграрного университета стали более 100 преподавателей и студентов. |
| В Абакане открылась выставка молодых художников из ХГУ, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 20:42, 30.05.2026, Россия94 |
| В Национальном центре народного творчества имени С.П. Кадышева открылась выставка учебных и творческих работ студентов и преподавателей института филологии и искусств Хакасского госуниверситета «Диалоги с цветом и карандашом». |
| ХГУ получил патент на дизайн-проект для кукольного театра, ХГУ им. Н.Ф. Катанова, 20:53, 27.05.2026, Россия322 |
| На промышленные образцы дизайн-проекта «Игровой набор для кукольного театра «Хакасские сказки»» получили патент студентки инженерно-технологического института Хакасского госуниверситета Елена Шинкарева, Елизавета Сад и Дарья Цивелёва. |
| Ожившая история: студенты ХГУ создали музей в миниатюре, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 20:37, 27.05.2026, Россия107 |
| Советские ёлочные игрушки, дома-ракушки, музыкальные народные инструменты, карманные календарики и открытки из детства, куклы народов России, игрушки послевоенных лет – эти и другие экспонаты представили студенты института непрерывного педагогического образования Хакасского госуниверситета на выставке «Музей в миниатюре». |
| Депутат Государственной Думы Даниил Бессарабов встретился с коллективом Алтайского ГАУ, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 20:40, 21.05.2026, Россия558 |
| В Алтайском государственном аграрном университете состоялась встреча депутата Государственной Думы, первого заместителя Председателя Комитета Госдумы по государственному строительству и законодательству, полномочного представителя Государственной Думы в Верховном Суде РФ, члена Генерального Совета партии «Единая Россия» Даниила Бессарабова с преподавателями и сотрудниками. |
| Команда чирлидинга ХГУ отметит 8-летие, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 20:36, 21.05.2026, Россия191 |
| В честь праздника завтра, 22 мая, группа поддержки «Cherry» даст отчётный концерт, программа которого не оставит равнодушным любителей спорта и зрелищ. Команда – победитель соревнований разного уровня и участник многих спортивных событий. |
| Эксперты из МГУ проведут День финансовой грамотности для студентов Хакасии, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 20:35, 21.05.2026, Россия217 |
| В Хакасском госуниверситете пройдёт образовательно-стратегический интенсив «Финансовая культура без границ: от экспертного диалога к студенческим практикам». На протяжении двух дней, 21-22 мая, гости из Московского государственного университета проведут с преподавателями и студентами встречи, посвящённые финансовой грамотности. |
| Молодые ученые Алтайского ГАУ предложили приемы идеального промтинга для работы с ИИ, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 23:48, 20.05.2026, Россия214 |
| В Алтайском государственном аграрном университете состоялся митап «Промпт-инжиниринг. Архитектура запросов для науки и инженерии», в ходе которого молодые ученые представили проекты по созданию промптов для эффективной работы с большими данными и решения агроинженерных задач с помощью искусственного интеллекта. |
| До старта приёмной кампании в Хакасский госуниверситет остался месяц, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 23:43, 20.05.2026, Россия259 |
| 20 июня ХГУ им. Н.Ф. Катанова начнёт приём документов для поступления. В этом году главный вуз Хакасии предлагает будущим абитуриентам 1555 бюджетных мест по более чем 120 направлениям подготовки высшего и среднего профессионального образования. |
|
|
