Page 1
Tudományos Diákköri KonferenciaBMF-NIK, IAR2005. November 10.
PAL COMMANDERPAL COMMANDER
MOBIL ROBOT NAVIGÁCIÓJA PAL-OPTIKÁS MEGVALÓSÍTÁSSALMOBIL ROBOT NAVIGÁCIÓJA PAL-OPTIKÁS MEGVALÓSÍTÁSSAL
Konzulens: Vámossy Zoltán
Fejlesztők:
Mornailla László
Pekár Tamás
Solymosi Csaba
Page 2
PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás,
Solymosi Csaba 22005. november 10.
CélkitűzésCélkitűzés
Mobil robot Többféle navigációs
viselkedés Homogén, gyengén
textúrázott környezet Akadálykerülés Vonalkövetés Objektumkövetés
Vakvezető robot
Page 3
PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás,
Solymosi Csaba 32005. november 10.
MűszakiMűszaki felépítésfelépítésPC
MOBI L ROBOT
I NPUTDirectX
VEZÉRLÕ S ZOFTVER
DI G I TALI ZÁLÓ K ÁRTYAS OROS PORT
PI C MI K ROK ONTROLLER
18F13208K MEM
2 S ZI NTÛ MEGS ZAK Í TÁS
RÁDI ÓS TÁVI RÁNYÍ TÓ ADÓ
27MHz
OPTOCS ATOLÓCNY 74- 4
VI DEOJ EL FOGADÓ
RÁDI ÓJ EL VEVÕ
FEDÉLZETI VEZÉRLÕ
AK K UMULÁTOROK
MOTOROK
PAL- OPTI K ALENCS EK AMERA
VI DEOJ EL ADÓ
AI
PÁRHUZAMOS PORT
RÁDI ÓS TÁVI RÁNYÍ TÓ ADÓ
27MHz
NAVI GATI ON FI LTERS
PALCOM
Page 4
PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás,
Solymosi Csaba 42005. november 10.
RC vezérlésO P T O C S A T O L Ó
C N Y 74-4
R Á D IÓ S T Á V IR Á N Y ÍT Ó
27M H z 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
Page 5
PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás,
Solymosi Csaba 52005. november 10.
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
P IC M IK R O K O N T R O L L E R
R Á D IÓ S T Á V IR Á N Y ÍT Ó
27M H z
Page 6
PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás,
Solymosi Csaba 62005. november 10.
Modell RC vezérlés II.
A kiegészítő elektronika elvi kapcsolási rajza
Generált vezérlő impulzusok (PIC) 1. jel: 15ms periódusidő 2. jel: első adatból számolt időérték 3. jel: második adatból számolt időérték
Page 7
PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás,
Solymosi Csaba 72005. november 10.
Mobil robotok M O B IL R O B O T
R Á D IÓ J E L V E V Õ
F E D É L Z E T I V E Z É R L Õ
A K K U M U L Á T O R O K
M O T O R O K
P A L -O P T IK AL E N C S EK A M E R A
V ID E O J E L A D Ó
RC Modell RC
Page 8
PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás,
Solymosi Csaba 82005. november 10.
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)
r1r2
a kép közepe
detektált középpont
Page 9
PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás,
Solymosi Csaba 92005. november 10.
Vezérlő szoftver
Előfeldolgozás Pixelnoise
Élkeresés Sobel Susan
Delphi C# Előfeldolgozás
RGB Treshold HSL
Élkeresés Canny
I NPUTDirectX
VEZÉRLÕ S ZOFTVER
AINAVI GATI ON FI LTERS
PALCOM
Page 10
PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás,
Solymosi Csaba 102005. november 10.
Akadálykerülés Kontúrpont-detektálás Pixelzaj-szűrés Akadálydetektálás
detect(90) – előre detect(270) – hátra ...
Ütközés veszély - tolatás
Vonalkövetés Meghatározható vonalszín Detektáló sorok (balra-jobbra)
Felső treshold – vonal azonosítás Alsó treshold – akadály veszély
Irányítási döntések meghozatala Nincs detektált vonal - tolatás
Vezérlő szoftverDelphi AI működése
Page 11
PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás,
Solymosi Csaba 112005. november 10.
Univerzális algoritmus
PályanavigációVonalkövetésObjektumkövetés
Vezérlő szoftverC# AI működése
ParaméterekTávolságKeresési szögThreshold minimum
Page 12
PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás,
Solymosi Csaba 122005. november 10.
EredményekRC tesztvideó
Vonalkövetés Közel homogén
közeg Fehér vonal
Nehézségek Fehér út, fehér fal Fényvisszaverődés
Nagy haladási sebesség
Page 13
PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás,
Solymosi Csaba 132005. november 10.
EredményekModell RC tesztvideó
Page 14
PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás,
Solymosi Csaba 142005. november 10.
Konklúzió
Könnyen reprodukálható komponensek
Továbbfejleszthető Költségtakarékos eszközök Egyszerű összeállítás
Továbbfejlesztés Térképezés modul Vakvezető robot
Page 15
PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás,
Solymosi Csaba 152005. november 10.
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
Page 16
PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás,
Solymosi Csaba 162005. november 10.
Köszönjük a figyelmet!
Örömmel fogadunk a projekt irányában történő bármilyen érdeklődést.
Elérhetőség Mornailla László
[email protected] Pekár Tamás
[email protected] Solymosi Csaba Gergő
[email protected]
Honlapunk: http://roberta.obuda.kando.hu/iar/2004_2005/Palcom
Page 17
PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás,
Solymosi Csaba 172005. november 10.
Kérdések?
Page 18
PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás,
Solymosi Csaba 182005. november 10.
Vezérlő szoftverIrányítás modul
Akadálykerülés Kontúrpont-detektálás Pixelzaj-szűrés Akadálydetektálás
detect(90) – előre detect(270) – hátra ...
Ütközés veszély - tolatás
Page 19
PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás,
Solymosi Csaba 192005. november 10.
Vezérlő szoftverVonalkövetés
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
Page 20
PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás,
Solymosi Csaba 202005. november 10.
Vezérlő szoftverKépfeldolgozó modul
Színkiemelés Éldetektálás lépései
Zajcsökkentés (Noise reduction) Élkiemelés (Edge enhancement) Éldetektálás (Edge detection) Éllokalizálás (Edge localisation)
Page 21
PAL-Commander Mornailla László, Pekár Tamás,
Solymosi Csaba 212005. november 10.
Továbbfejlesztés
Kiszolgáló egység Kistávú szállítás
Térmegfigyelés
Robotfoci
http://www.cis.pku.edu.cn/vision/Visual&Robot/people/pi%20wenkai/doc/pi-motion-detection.pdf
http://www.dei.unipd.it/~emg/papers/emgIROS04-OMCL.pdfhttp://robotics.aist-nara.ac.jp/~yoshio/papers/papers/IROS99_omni.pdfhttp://www.dei.unipd.it/~emg/papers/emgIROS04-OMCL.pdf