Archív kategorií: UGV projekty

Pathfinder – nová generácia inteligentnej logistiky

Autonómna navigácia mobilných robotov je už od vzniku SmartRoboticSystems hlavnou prioritou nášho tímu. V priebehu posledných 3 rokov sme vďaka viacerým projektom z tejto oblasti, či už to bol SRS-bot, senzorická nadstavba pre Škodu Fabia alebo low-cost navigačný systém pre Parrot A.R.Drona, získali množstvo cenných skúseností s vývojom autonómnych lokalizačných a navigačných systémov na reálnych platformách. Aj keď sa mohlo zdať, že v posledných mesiacoch sa toho v SRS až tak veľa nedialo, nie je tomu celkom tak. Od leta 2016 sme totiž intenzívne pracovali na vývoji úplne novej platformy, ktorá nám umožnila opät sa posunúť o krok ďalej a uplatniť nadobudnuté skúsenosti pri riešení konkrétnych logistických úloh z praxe. Výsledkom nášho polročného úsilia je Pathfinder – mobilná platforma využívajúca state-of-the-art poznatky z oblasti autonómnej navigácie, primárne určená pre potreby intelignetnej logistiky.

Pokračovať v čítaní

Autonomous Škoda Fabia

Vývoj autonómnych vozidiel je v súčasnosti mimoriadne populárnou témou, ktorej mainstreamové médiá venujú značnú pozornosť. A keďže autonómne vozidlo je vo svojej podstate robot, rozhodli sme sa intenzívnejšie venovať tejto téme aj v rámci SmartRoboticSystems. V predchádzajúcom článku o postupnom presadzovaní ROS v komerčnom prostredí sme písali o využití ROS ako nosnej platformy pri vývoji autonómnych vozidiel v automobilke BMW. Výsledky dosiahnuté tímom nemeckých vývojárov nás inšpirovali do ďalšej práce a experimentovania s mapovaciou a navigačnou technológiou vyvinutou v rámci projektu SRSBot a koncom roka 2015 sme sa začali pohrávať s myšlienkou otestovania nášho senzorického systému na reálnom vozidle. Implementovanie existujúcej technológie na Škodu Fabia prvej generácie síce zabralo 3 mesiace intenzívnej práce ale vyústilo do vzniku prvého slovenského vozidla s reálne nasadeným systémom ROS!

IMG_4181

Pokračovať v čítaní

Modul IMU jednotky

ADISS gyroskopom, akcelerometerom a magnetometerom dnes prichádza väčšina ľudí do kontatku najmä prostredníctvom smartphonov, kde sú už niekoľko rokov viac-menej štandardnou výbavou. V robotike sa s týmito senzormi najčastejšie stretnete pod názom IMU jednotka (Inertial measurement unit), čo je  vo svojej podstate modul integrujúci všetky tri senzory do kompaktného puzdra. Keďže v servisnej robotike, ktorej sa venujeme v poslednej dobe asi najviac, je IMU jednotka neodmysliteľnou súčasťou senzorického vybavenia, vyvinuli sme  univerzálny modul založený na IMU senzore ADIS16405 od Analog Devices, ktorý vieme podľa potreby použiť na rôznych platformách.

V princípe ADIS16405 poskytuje rovnaké údaje ako smarthonové senzory ale s nepomerne kratšou doboru vzorkovania (870 Hz) a oveľa vyššou presnosťou. Rýchlosť a presnosť ale nie sú zadarmo a to platí aj v prípade ADISu.  Ak dnes zoženiete najlacnejší gyroskop alebo akcelerometer za pár dolárov, pri ADISe cena dosahuje až 580$ za kus.

IMG_4012

Pokračovať v čítaní

SRSBot – 3D SLAM

3D_SLAM_WEBAj napriek tomu, že náš hlavný cieľ – plne autonómny systém schopný mapovania, lokalizácie a navigácie v indoor priestoroch sa nám už podarilo dosiahnuť, v duchu hesla „Vývoj nezastavíš“ nepoľavujeme ani v SRS. Po zvládnutí 2D mapovania, sme sa v uplynulých dňoch zamerali na jeho rozšírenie na full 3D a základný 2D SLAM sme doplnili o octomapping s cieľom získať kompletnú 3D mapu okolitého priestoru. Opäť sme čerpali zo skúseností zo súťaže EuRoC, kde sme sa s octomapovaním stretli po prvýkrát, akurát sme na rozdiel od EuRoC ako 3D senzor volili Kinect, keďže stereo kamery nie sú vhodné na detekciu hĺbky v prostrediach s výskytom rozsiahlych jednofarebných plôch, ktorých je naše laboratórium plné,  (tzv. „white wall correspondence matching problem“). Kinect, z princípu svojho fungovania, biele steny zvláda bez väčších problémov a ako sa ukázalo aj počas viacerých testov v našom laboratóriu, poskytuje oveľa presnejšie a spoľahlivejšie výsledky ako stereo kamera. Proces 3D mapovania laboratória kombináciou LIDARu, IMU jednotky a Kinectu si môžete pozrieť na nasledujúcom videu:

Pokračovať v čítaní

SRSbot – prototyp AGV

SRS_title2V októbri sme v predchádzajúcom článku prvýkrát predstavili SRSbota – mobilnú vývojovú platfromu, ktorá bola schopná na základe kombinácie údajov z LIDARu, IMU jednotky a sterokamery mapovať svoje okolie a zároveň sa v ňom simultáne lokalizovať. Už vtedy sme uviedli, že naším cieľom je dotiahnuť vývoj SRSbota až do kompletnej AGV – platformy autonómne sa pohybujúcej v čiastočne známom prostredí.

Po ďalšom mesiaci veľmi intenzívneho „Rapid Developmentu“ môžeme s hrdosťou prehlásiť, že náš cieľ sa nám podarilo splniť, a SRSbot je dnes schopný, ako pravdepodobne prvý robot na Slovensku, plne autonómneho pohybu v indoor prostredí, bez GPS signálu a akýchkoľvek ďalších pomôcok (čiar, odraziek, markrov, či RFID čipov pod kobercom). Kompletne celý systém –  senzorika ako aj výpočtová časť, je umiestnená na samotnej platforme, robot po zadaní cieľovej destinácie na mape vykonáva všetky činnosti plne autonómne:

Pokračovať v čítaní

SRSbot v.1.0

Nový prírastok do rodiny robotov SRSBot_smallSmartRoboticSystems! Po doplnení flotily dronov SRS rozširuje aj svoju pozemnú základňu. Výsledkom šiestich týždňov intenzívneho vývoja je SRSbot – mobilná platforma čiastočne inšpirovaná známym Turtlebotom. SRSbot je primárne určený na mapovacie a navigačné aplikácie za účelom overovania najnovších poznatkov z oblasti SLAMu, vizuálnej odometrie a autonómnej navigácie. Hlavnou motiváciou pre jeho vznik bola najmä augustová TRADR Summer school of autonomous micro aerial vehicles v nemeckom Fraunhoferi, kde sme načerpali množsto nových poznatkov z oblasti mobilnej robotiky, ktoré sme si samozrejme chceli vyskúšať aj v praxi. Pozemná mobilná platforma je zároveň s ohľadom na budúci vývoj v oblasti UAV tiež ideálna príležitosť overiť si viaceré lokalizačné princípy v 2D, predtým ako ich začneme aplikovať na drony a skúšať v 3D priestore. Video súčasného stavu (október 2015):

Pokračovať v čítaní

Canis Lupus – 3D model podvozku

canis_lupus_uvodCanis Lupus (Vlk dravý) je názov našeho UGV projektu malého autonómneho pozemného vozidla schopného mapovať  interiérové priestory a poskytovať vizuálnu informáciu a mapové podklady operátorovi. V prvej časti projektu pracujeme na zostavení 3D modelu vozidla a jeho implementáciu do simulačných prostredí R-Viz a Gazebo. Vozidlo je založené na štvorkolesovom, diferenciálne riadenom, podvozku od spoločnosti Lynxmotion. Každé koleso je hnané samostatným motorom s implementovaným inkrementálnym snímačom otáčok. Na prednej a zadnej časti podvozku je pripevnená dvojica infračervených senzorov od spoločnosti SHARP.

IMG_3131

Pokračovať v čítaní

Univerzálna pozemná stanica

07Jedným z dôležitých prvkov UAV a UGV systémov je operátorská stanica, ktorá slúži na obojsmernú komunikáciu medzi operátorom (obsluhou) a systémom. Jedná sa o obojsmerný tok dát, pričom zo systému operátor získava informácie o jeho aktuálnom stave a informácie súvisiace s povahou a cieľom zadanej úlohy. Smerom k systému operátor zadáva požadované úlohy a ciele.

V rámci vývoja sme vytvorili mobilnú pozemnú stanicu pozostávajúcu z odolného prenosného skeletu a počítača. Skelet je vytvorený z dielenského kufra vystuženého hliníkovými profilmi, na ktoré sú pripevnené jednotlivé časti počítača. Výhoda tejto konfigurácie je možnosť pridávania ľubovoľných modulov, ktoré sa dajú do stanice zabudovať a pripojiť k počítaču pomocou sériového a PCIe rozhrania.

kufor

Pokračovať v čítaní