Tudományos Diákköri Konferencia BMF-NIK, IAR 2005. November 10.

1. PAL COMMANDER MOBIL ROBOT NAVIGÁCIÓJA PAL-OPTIKÁS MEGVALÓSÍTÁSSAL Tudományos Diákköri Konferencia BMF-NIK, IAR 2005. November 10. Fejlesztők: Mornailla László Pekár Tamás Solymosi Csaba Konzulens: Vámossy Zoltán

2. Célkitűzés • Mobil robot • Többféle navigációs viselkedés • Homogén, gyengén textúrázott környezet • Akadálykerülés • Vonalkövetés • Objektumkövetés • Vakvezető robot PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás, Solymosi Csaba

3. Műszakifelépítés PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás, Solymosi Csaba

4. RC vezérlés • Optocsatoló (CNY 744) • 6 mozgási irány • Párhuzamos port • Byte értékek: • 0: stop • 1: előre • 2: hátra • 4: kerék jobbra • 6: jobbra hátra • 7: jobbra előre • 8: kerék balra • 9: balra előre • 10: balra hátra • Nincs sebességszabályzás PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás, Solymosi Csaba

5. Modell RC vezérlés I. • Változtatható kommunikációs frekvencia • Pontosabb precíziós irányítás • Soros port • Irány • #0 - #17: balra • #18 - #19: középen • #20 - #40: jobbra • Sebesség • #0 - #21: hátra • #22: stop • #23 - #40: előre • PIC mikrokontroller (18F1320) • 2 szintű megszakítás • 18 láb PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás, Solymosi Csaba

6. Modell RC vezérlés II. • Generált vezérlő impulzusok (PIC) • 1. jel: 15ms periódusidő • 2. jel: első adatból számolt időérték • 3. jel: második adatból számolt időérték • A kiegészítő elektronika elvi kapcsolási rajza PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás, Solymosi Csaba

7. Mobil robotok RC Modell RC PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás, Solymosi Csaba

8. A PAL-optika • Előnyei • Nincs mozgó alkatrész • Nincs szükség fókuszálásra • 360º-os körkép 2D-re vetítése • Körgyűrűs kép • Polár koordinátával leírható • PAL holttér • Perspektív nézet • Tulajdonságai • PAL középpont • Belső holttér sugara (r1) • Nagy kör sugara (r2) PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás, Solymosi Csaba

9. Vezérlőszoftver • Előfeldolgozás • Pixelnoise • Élkeresés • Sobel • Susan • Delphi • C# • Előfeldolgozás • RGB • Treshold • HSL • Élkeresés • Canny PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás, Solymosi Csaba

10. Vezérlő szoftver Delphi AI működése • Vonalkövetés • Meghatározható vonalszín • Detektáló sorok (balra-jobbra) • Felső treshold – vonal azonosítás • Alsó treshold – akadály veszély • Irányítási döntések meghozatala • Nincs detektált vonal - tolatás • Akadálykerülés • Kontúrpont-detektálás • Pixelzaj-szűrés • Akadálydetektálás • detect(90) – előre • detect(270) – hátra • ... • Ütközés veszély - tolatás PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás, Solymosi Csaba

11. Vezérlő szoftver C# AI működése • Paraméterek • Távolság • Keresési szög • Threshold minimum • Univerzális algoritmus • Pályanavigáció • Vonalkövetés • Objektumkövetés PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás, Solymosi Csaba

12. Eredmények RC tesztvideó • Vonalkövetés • Közel homogén közeg • Fehér vonal • Nehézségek • Fehér út, fehér fal • Fényvisszaverődés • Nagy haladási sebesség PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás, Solymosi Csaba

13. Eredmények Modell RC tesztvideó PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás, Solymosi Csaba

14. Konklúzió • Könnyen reprodukálható komponensek • Továbbfejleszthető • Költségtakarékos eszközök • Egyszerű összeállítás • Továbbfejlesztés • Térképezés modul • Vakvezető robot PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás, Solymosi Csaba

15. Hivatkozások • Omnidirectional Vision page: http://www.cis.upenn.edu/~kostas/omni.html • A PAL – optika és a fotózás: http://fotomuveszet.elender.hu/0012/001216.html • CNY 74-4 optocsatoló: www.produktinfo.conrad.de/datenblaetter/175000-199999/183610-da-01-en-CNY742.pdf • Kónya László - Mikrovezérlők alkalmazástechnikája, ChipCAD Elektronikai Disztribúció Kft., 2000,2003 PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás, Solymosi Csaba

16. Köszönjük a figyelmet! • Örömmel fogadunk a projekt irányában történő bármilyen érdeklődést. • Elérhetőség • Mornailla László • lacc@mad.hu • Pekár Tamás • keni@mad.hu • Solymosi Csaba Gergő • socsaba@gmail.com • Honlapunk: • http://roberta.obuda.kando.hu/iar/2004_2005/Palcom PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás, Solymosi Csaba

17. Kérdések? PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás, Solymosi Csaba

18. Vezérlő szoftver Irányítás modul • Akadálykerülés • Kontúrpont-detektálás • Pixelzaj-szűrés • Akadálydetektálás • detect(90) – előre • detect(270) – hátra • ... • Ütközés veszély - tolatás PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás, Solymosi Csaba

19. Vezérlő szoftver Vonalkövetés • Meghatározható vonalszín • Detektáló sorok (balra-jobbra) • Felső treshold – vonal azonosítás • Alsó treshold – akadály veszély • Irányítási döntések meghozatala • Nincs detektált vonal • A kép alsó felét vizsgáljuk a fenti metódussal PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás, Solymosi Csaba

20. Színkiemelés Éldetektálás lépései Zajcsökkentés (Noise reduction) Élkiemelés (Edge enhancement) Éldetektálás (Edge detection) Éllokalizálás (Edge localisation) Vezérlő szoftver Képfeldolgozó modul PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás, Solymosi Csaba

21. Továbbfejlesztés • Kiszolgáló egység • Kistávú szállítás • Térmegfigyelés • Robotfoci http://www.dei.unipd.it/~emg/papers/emgIROS04-OMCL.pdf http://robotics.aist-nara.ac.jp/~yoshio/papers/papers/IROS99_omni.pdf http://www.dei.unipd.it/~emg/papers/emgIROS04-OMCL.pdf http://www.cis.pku.edu.cn/vision/Visual&Robot/people/pi%20wenkai/doc/pi-motion-detection.pdf PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás, Solymosi Csaba