Archív kategorií: UAV a AGV systémy

Aruco mapping – meranie presnosti totálnou stanicou Leica

IMG_3700Nedávno sme v článku aruco_mapping predstavili náš vlastný package určený na mapovanie a lokalizáciu využitím AR tagov a obyčajnej webkamery. Pred akýmkoľvek nasadením tohto algoritmu v reálnej robotickej aplikácii je ale potrebné poznať jeho presnosť. Z tohto dôvodu sme sa rozhodli porovnať výstup z nášho aruco_mappingu s takzvanými „ground truth“ dátami získanými laserovou totálnou stanicou. O pomoc s vykonaním merania sme oslovili firmu GEOTECH Bratislava s.r.o., ktorá disponuje meracou technikou od osvedčeného výrobcu optických systémov – spoločnosti Leica. Začiatkom októbra sme teda vycestovali do Bratislavy, kde sme v jednom z parkovacích domov neďaleko sídla firmy GeoTech realizovali naše porovnávacie meranie. K meraniu bola použitá automatická totálna stanica, ktorá dokáže určovať polohu špeciálneho zrkadielka, v našom prípade upevneného pod Parrotom, s frekvenciou 10Hz.

IMG_3669

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

Aruco mapping release

aruco_3_smallSmartRoboticSystems releasuje ďalší package! Krátko po uvoľnení driverov pre schunk grippery releasujeme aj aruco_mapping, ktorý je vo svojej podstate jednoduchým navigačným systémom založeným na známych AR tagoch. Umožňuje vytvárať mapu rozloženia markrov v priestore a samozrejme určovať polohu kamery voči markrom v reálnom čase. Potreba vyvinúť aruco_mapping vznikla na prelome apríla a mája tohto roku, keď sme experimentovali s fuzzy reguláciou drona a potrebovali sme jednoduchý, výpočtovo nenáročný lokalizačný systém, ktorý by dokázal spoľahlivo určovať polohu drona v priestore iba na základe obrazu z jednej on-board kamery. Základný detektor bol v ROS k dispozícii ak sme ale chceli lietať po trajektóriách bolo potrebné existujúcu funkcionalitu rozšíriť a doplniť ju o mapovanie markrov v priestore (viď nasledujúce video):

Pokračovať v čítaní

Rozšírenie flotily multikoptérov

IMG_3370Naša flotila multikoptérov sa v nedávnej dobe rozšírila o dva nové stroje. Menší štvorrotorový DJI F450 a väčší šesťrotorový DJI F550. Multikoptéry boli zakúpené v rozsype, čo znamená, že všetky dielce bolo treba manuálne zostaviť a elektrické časti spájkovať. Oba multikoptéry pozostávajú z nosnej konštrukcie, motorov a elektrických regulátorov. Neobsahujú riadiace jednotky. Obidva stroje plánujeme nasadiť pre plnenie úloh v interiérových priestoroch. Pre zvýšenie bezpečnosti a zníženie rizika poškodenia rotorov počas vývoja a testovanie, v uzavretých priestoroch, je potrebné vybaviť multikoptéry ochrannou klietkou. Obidva mulitkoptéry sme namodelovali v CAD programe a navrhli sme konštrukciu ochranných klietok.

IMG_3338

Pokračovať v čítaní

Aplikácia fuzzy regulácie a indoroovej navigácie s využitím Parrot A. R. Drone

Oblasť výskumu a vývoja bezpilotných prostriedkov, alebo tiež dronov, je v súčasnej dobe veľmi populárna. Rovnako populárne je v robotickom svete aplikovať, v rámci riadiacich štruktúr robotov, metódy umelej inteligencie. My sme sa rozhodli skĺbiť tieto dve problematiky a spojiť ich v projekte autonómneho riadenia quadrokoptéry v indoor priestoroch. V rámci našej aplikácie sme vyvinuli riadiace štruktúry pre komerčný quadrokoptér A. R. Drone na báze fuzzy logiky. Počas vývoja sme vyvinuli vlastný systém určovania globálnej pozície drona v krytom priestore (absencia GPS signálu) na základe využitia markerov. Zo softwarového hľadiska bol projekt kompletne realizovaný na platforme ROS s využítím ArUcO a FuzzyLite knižnice.


Pokračovať v čítaní

T-Rex 600 parameters manager

rex_settings_0Predletová príprava helikoptéry pozostáva z nastavenia niekoľkých parametrov, ktoré sú dôležité pre jej správny let. Medzi ne patrí definovanie kriviek plynu a kolektívu, povolenie alebo zakázanie governor režimu, jemné vycentrovanie neutrálnej polohy jednotlivých servomotorov, nastavenie výchyliek servomotrov a nastavenie zosilnenia a režimu chvostového gyroskopu. Väčšina týchto parametrov sa na RC helikopterách nastavuje pomocou programovateľnej RC vysielačky, kde sú aj uložené. RC vysielačka sa stará o všetky mixy povelov pre jednotlivé servomotory, takže do RC prijímača na helikoptére prichádza signál o žiadanej absolútnej polohe každého servomotora. Keďže projekt bezpilotného riadenia T-Rex 600 je zameraný na vytvorenie autonómnej helikoptéry, všetky tieto mixy PWM signálov pre servomotory a parametre musia byť uložené priamo na palube helikoptéry. K tomuto účelu slúži micro SD karta, ktorá sa nachádza na doske akčných členov.

rex_settings_2

Pokračovať v čítaní

Parrot A. R. Drone – 3D model pre R-Viz

Po prvých úspešných pokusoch s Parrot A.R. Drone nastal čas vytvoriť jeho 3D model a konvertovať ho  do formátu URDF, ktorý je podporovaný simulačným prostredím R-Viz. Práve pre túto konverziu existuje šikovný nástroj SolidWorks to URDF Exporter, ktorý exportuje 3D model vytvorený v 64 bitovej verzii Solidworks-u do URDF formátu. Pri vytváraní modelu je možné určiť, ktoré z väzieb sú pevné, a tvoria jeden celok, a ktoré sú pohyblivé. V našom prípade sme pre zjednodušenie a uvažovali o pevnej väzbe medzi štvoricou vrtulí a prislúšných motorov. Ich pohyb do našej simulácie nie je potrebný.

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