Пресс-релизы //

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: 946
Страна: Россия

На «Уроках АгроЦифры» студентам Алтайского ГАУ расскажут о «цифровой нервной системе» российского АПК, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 00:39, 01.05.2026, Россия26

Сегодня, 29 апреля, в Алтайском государственном аграрном университете в рамках интерактивной образовательной площадки Город профессий АПК «Я в Агро» стартовали «Уроки АгроЦифры» для студентов.

Студент ХГУ стал бронзовым призёром на межрегиональном чемпионате «Абилимпикс», Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 00:33, 01.05.2026, Россия26

Николай Сукач – студент медицинского института направления «Социальная работа» вошёл в число лучших межрегионального этапа чемпионата «Абилимпикс» в Новосибирске. Он занял 3 место в компетенции «Специалист по социальной реабилитации».

В Адыгее третий год подряд состоялся региональный этап Олимпиады по истории российского предпринимательства, Адыгейское региональное отделение ООО "Деловая Россия", 22:03, 28.04.2026, Россия266

6 апреля в Адыгейском государственном университете состоялась Олимпиада по истории российского предпринимательства, которая проводится с 2015 года региональными отделениями ООО «Деловая Россия» на базе ведущих высших учебных заведений, и успешно реализуется более чем в 60 субъектах Российской Федерации.

Школьников Хакасии проверили на готовность спасать людей, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 21:55, 28.04.2026, Россия76

Команды учащихся республики показали навыки первой помощи на региональных соревнованиях «Полыс пир». Это итоговое мероприятие состоялось в рамках проекта «Пастағы полызығ – первая помощь на родном языке».

Дальневосточный федеральный округ даст старт марафону Знание.Первые, посвященному Году единства народов России, Общество "Знание", 21:55, 28.04.2026, Россия52

28 апреля Дальневосточный федеральный округ присоединится и по традиции откроет программу просветительского марафона Знание.Первые.

Москва и Тверь станут городами — участниками марафона Знание.Первые в ЦФО, Общество "Знание", 21:54, 28.04.2026, Россия139

28 апреля Центральный федеральный округ примет на своей территории просветительский марафон Общества «Знание» сразу на двух площадках.

Ученые Алтайского ГАУ выступили с лекциями в рамках интерактивной образовательной площадки Город профессий АПК «Я в Агро», ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 21:44, 28.04.2026, Россия47

24 и 27 апреля в Алтайском государственном аграрном университете в рамках программы интерактивной образовательной площадки Город профессий АПК «Я в Агро» состоялись лекции ведущих ученых вуза на актуальные темы развития сельского хозяйства для студентов разных факультетов.

В ИМЭС прошли XXII Богомоловские чтения TERRA SCIENTIA: наука, традиции и новые смыслы, Институт международных экономических связей, 21:40, 28.04.2026, Россия133

23 апреля 2026 года в Институте международных экономических связей состоялась XXII Международная научно-практическая конференция «Богомоловские чтения», собравшая под своим крылом студентов, преподавателей и исследователей. Эта дата стала не только поводом подвести итоги, но и возможностью подтвердить верность традициям, заложенным основателем вуза.

Алтайский ГАУ получил более 14 миллионов рублей на профессиональное обучение участников Российских студенческих отрядов, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 21:39, 28.04.2026, Россия82

Алтайский государственный аграрный университет стал обладателем гранта Минобрнауки России на основании постановления Правительства Российской Федерации на профессиональное обучение участников Российских студенческих отрядов.

Исследования исторической памяти о войне принесли аспиранту ХГУ победу, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 21:38, 28.04.2026, Россия49

В Красноярске на базе государственного педагогического университета им. В.П.Астафьева прошла II Всероссийская научно-практическая конференция «Актуальные вопросы истории России и зарубежных стран». Первое место с работой «Социальная политика советского государства в годы Великой Отечественной войны» занял аспирант Хакасского госуниверситета Алексей Осколков.

В Алтайском ГАУ обсудили значение охраны и эффективного использования объектов интеллектуальной собственности, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 21:38, 28.04.2026, Россия90

В Алтайском государственном аграрном университете прошло заседание круглого стола «Интеллектуальная собственность в Алтайском государственном аграрном университете: Вчера, сегодня, завтра».

В Алтайском ГАУ прошел «Диктант Победы», ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 21:36, 28.04.2026, Россия70

Алтайский государственный аграрный университет присоединился к масштабной патриотической акции «Диктант Победы-2026».

В Алтайском ГАУ открылась экспозиция, посвященная 120-летию Столыпинских реформ, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 21:28, 28.04.2026, Россия55

В экспозиции представлены материалы и артефакты, связанные с переселенческим бытом из фондов Музея истории Алтайского государственного аграрного университета

«Детство, опаленное войной» – конкурс школьников представил живую историю поколений, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 21:23, 28.04.2026, Россия70

В институте непрерывного педагогического образования Хакасского госуниверситета в рамках республиканских Дней науки подведены итоги регионального конкурса проведён конкурс исследовательских работ школьников. Молодому поколению необходимо сохранить правду о тех, кто отстоял независимость Родины и завоевал Победу.

Студентка ХГУ победила на международной олимпиаде «Логос», Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 21:20, 28.04.2026, Россия78

Екатерина Краева из института филологии и искусств Хакасского госуниверситета заняла первое место в IX Международной студенческой олимпиаде по иностранным языкам «Логос», которая традиционно проводится на базе Донецкого государственного педагогического университета им. В. Шаталова.