Колеса и камеры беспилотников будут настраивать с помощью «шахматных досок» и QR-кодов
Автоматическая калибровка по точности сравнима с ручной, но при этом снижаются риски человеческого фактора.
В СПбГЭТУ «ЛЭТИ» разработали новый способ калибровки оборудования на беспилотниках.
Эксперименты проводились на трехколесных роботах, у которых ведущими являются передние два колеса.
Роботам требуется регулярная настройка оборудования перед применением, так как в процессе массового производства камер и колес полученные изделия неизбежно будут немного различаться. Эти небольшие погрешности приводят к тому, что колеса могут быть разного размера, а камеры станут делать незначительно различающиеся снимки. Без калибровки робота эти факторы могут приводить к нарушению заданного движения и дезориентации в пространстве.
— 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 на нашем полигоне Duckietown,
— говорит ассистент кафедры математического обеспечения и применения ЭВМ СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Антон Филатов.
Ассистент кафедры математического обеспечения и применения ЭВМ СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Антон Филатов
Ученые ЛЭТИ разработали два последовательных этапа настройки камеры и колес, которые робот может выполнять самостоятельно.
Сначала происходит 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, которое создает широкоугольный объектив камеры.
Затем робот выезжает на небольшую площадку, на поверхности которой нанесена разметка, похожая на QR-коды, – они 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.
