 |
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: 931
Страна: Россия
| ИМЭС отметил 30-летие масштабным юбилейным событием в кластере «Ломоносов», Институт международных экономических связей, 21:27, 04.01.2026, Россия74 |  |
| 19 декабря в инновационном кластере «Ломоносов» состоялось торжественное мероприятие, посвящённое 30-летию Института международных экономических связей. Юбилей стал самым крупным событием за всю историю вуза и объединил около 500 гостей — представителей органов власти, академического сообщества, партнёров, выпускников, студентов и друзей ИМЭС. |
| К проекту «Лига школ» присоединились Мурманск и Нарьян-Мар, Газпром нефть шельф, 15:31, 26.12.2025, Россия362 |
| Старшеклассники из Мурманска и Нарьян-Мара при поддержке «Газпром нефти» освоят востребованные профессии для промышленности будущего. Местные учебные заведения присоединились к образовательному сообществу «Лига школ», созданному компанией для подготовки нового поколения инженеров и технических специалистов. |
| Спортсменка из ХГУ стала призёром всероссийских соревнований по вольной борьбе, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 22:27, 28.12.2025, Россия600 |
| Алина Сагалакова из института естественных наук и математики Хакасского госуниверситета заняла третье место в весовой категории до 50 кг на всероссийских соревнованиях по спортивной борьбе памяти Героя труда Российской Федерации, заслуженного тренера СССР Д.Г. Миндиашвили (дисциплина – вольная борьба). |
| Студенты Хакасского госуниверситета получили премию главы региона, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 21:15, 24.12.2025, Россия115 |
| В преддверии Нового года в Хакасии состоялась традиционная торжественная церемония награждения учащейся и работающей молодёжи. В числе лауреатов премии главы республики – студенты ХГУ: Зарина Джумаева, Артём Попов, Татьяна Опарина. |
| В Алтайском ГАУ обсудили актуальные проблемы мелиорации, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 20:53, 23.12.2025, Россия431 |
| 23 декабря в Алтайском государственном аграрном университете состоялось расширенное заседание ученого совета Факультета природообустройства, совмещенное с Круглым столом «Современное состояние и перспективы развития мелиоративного комплекса Алтайского края и сопредельных территорий», приуроченного к 45-летию Факультета природообустройства. |
| Турклуб ХГУ вошёл в десятку лучших в России, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 20:46, 23.12.2025, Россия121 |
| Команда туристского клуба «Меридиан» Хакасского госуниверситета заняла седьмое место на чемпионате России по спортивному туризму в дисциплине «маршрут-лыжный». Участники преодолели живописный маршрут по Восточному Саяну и хребту Тункинские гольцы. За 20 дней ребята прошли более 200 километров. |
| Алтайский ГАУ украсился новогодней иллюминацией, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 12:37, 22.12.2025, Россия232 |
| К встрече нового 2026 года здание и сквер перед главным корпусом Алтайского государственного аграрного университета украсились новогодними гирляндами и светоконструкциями |
| В ХГУ разработано мобильное приложение и тетрадь-тренажёр для детей с ОВЗ, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 12:36, 22.12.2025, Россия195 |
| Студенты института филологии и искусств Хакасского госуниверситета Дарья Новопашина, Алина Жулева и Алиса Старцева представили уникальное мобильное приложение «ТекстУм» и тетрадь-тренажёр, которые помогут детям справиться с трудностями воспроизведения и понимания текстов. Руководитель проекта доктор педагогических наук Наталья Кольчикова. |
|
|
