 |
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: 916
Страна: Россия
| 31 год назад ХГУ присвоено имя первого хакасского учёного, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 22:21, 11.08.2025, Россия87 |
| 10 августа 1994 года Президиумом Верховного Совета РХ и Совета Министров РХ было принято Постановление о присвоении Хакасскому государственному университету имени выдающегося российского тюрколога, этнографа, фольклориста, общественного деятеля Николая Фёдоровича Катанова. Присвоение вузу имени учёного состоялось в рамках заслуженного увековечения памяти знаменитого земляка. |
| Участники специальной военной операции поступают в ХГУ, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 22:19, 11.08.2025, Россия38 |
| В рамках отдельной квоты Хакасский госуниверситет принял 48 абитуриентов из числа участников СВО и их детей. Это более чем в два раза больше, чем в прошлом году, когда в данной категории поступил 21 человек. |
| Выпускники школьного лесничества поступили в Алтайский ГАУ, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 22:12, 11.08.2025, Россия47 |
| В Алтайском государственном аграрном университете подводят первые итоги приемной кампании 2025 года. Студентами вуза стали несколько воспитанников школьных лесничеств региона. |
| Дошколята узнают о редких животных Хакасии из «книжки на коленях», Хакасский государственный университет им. Н.Ф, 23:43, 08.08.2025, Россия290 |
| В ХГУ разработали интерактивную книгу на английском языке для малышей. Студенты института непрерывного педагогического образования Хакасского госуниверситета Елизавета Асминкина, Надежда Борзова (Глызина) и Юлия Халтурина – авторы уникального проекта. |
| В ХГУ будут учиться ещё 47 целевиков-медиков, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 23:42, 08.08.2025, Россия339 |
| В этом году целевых мест в Хакасском госуниверситете по программам бакалавриата, специалитета, магистратуры, ординатуры и аспирантуры – 254, из которых 47 выделено на специальность «Лечебное дело» – одну из самых востребованных абитуриентами. |
| Студентка ХГУ прошла три стажировки в госорганах, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 22:51, 07.08.2025, Россия165 |
| Миссия программы «ГосСтарт» – поддержка молодых и начинающих специалистов в госсекторе, а также повышение уровня профессиональной подготовки лидеров России. Для студентки Марии Кадошниковой из института непрерывного педагогического образования ХГУ стажировка в рамках федерального проекта стала третьей. Она работала в Министерстве труда и социальной защиты Хакасии. |
| 50 студентов-платников в ХГУ переведены на бюджет, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 17:52, 06.08.2025, Россия170 |
| Освободившиеся бюджетные места заняли 23 студента, обучающихся по программам среднего профессионального образования, и 27 – получающих высшее образование. |
| Для будущих историков в ХГУ – 40 бюджетных мест, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 13:04, 05.08.2025, Россия323 |
| В приёмной кампании Хакасского госуниверситета – горячая пора. Идёт подготовка к зачислению по общему конкурсу на бакалавриат и специалитет, а на бюджет в магистратуру подать документы можно до 14 августа. |
|
|
