Um Robot com Visão Orientado para Provas de Condução Autónoma

Apresentação em tema: "Um Robot com Visão Orientado para Provas de Condução Autónoma"— Transcrição da apresentação:

1 Um Robot com Visão Orientado para Provas de Condução Autónoma
Universidade de Aveiro Engenharia Mecânica ATLAS III Um Robot com Visão Orientado para Provas de Condução Autónoma Rui Cancela Miguel Neta Miguel Oliveira Vitor Santos Festival Nacional de Robótica 2005 Htpp:// Abril 2005

2 Atlas III - Enquadramento
Projecto realizado em regime extra-curricular. Construção de um robot para a realização da prova de condução autónoma. Aproximar as soluções mecânicas de mobilidade do robô às utilizadas pelos automóveis actuais. Desenvolver um algoritmo de navegação robusto, capaz de responder adequadamente a todas as solicitações da prova. Implementar controlo distribuido através da utilização de PIC’s. ATLAS III Abril 2005

3 Atlas III - Desenvolvimento Efectuado
Projecto e Construção Mecânica Selecção de Hardware Programação de Baixo Nível Programação de Alto Nível Chassis em Fibra de Carbono Portátil centrino Camaras firewire Direção Ackerman Aquisição de imagem usando o Opencv Controlo do motor de tracção Controlo do motor de direcção Pré-processamento de imagem Desenvolvimento do protocolo de comunicação Processamento de imagem (ponto de destino em pista) Projecto e Construção Mecânica Seleção de Hardware Programação de Baixo Nível Programação de Alto Nível Tracção Diferencial Sensores variados Suporte de Camaras, Reforço do Chassis, etc. Eletrónica de controlo Reconhecimento de cor e forma para os sinalizadores Aquisição dos sinais sensoriais Activação das luzes Desenvolvimento da máquina de estados Controlo do travão Desenvolvimento da consola de navegação ATLAS III Abril 2005

4 Atlas III - Pré-processamento de imagem
Passo 1 - Aquisição da imagem Passo 2 - Binarização Passo 3 - Enchimento nº1 Passo 4 - Enchimento nº2 2º Horizonte 2º Ponto Semente 1º Horizonte Area Apagada 1º Ponto Semente ATLAS III Abril 2005

5 Atlas III – Processamento de imagem
Abril 2005

6 Atlas III - Reconhecimento dos Sinalizadores
Original Filtro Saturação Filtro Intensidade S & V 1.1 Conversão para HSV Cor Vermelha Forma nenhuma Conclusão Cruz vermelha Cor Amarelo Orientação Para a direita Conclusão Seta amarela para a direita Cor Verde Orientação Para cima Conclusão Seta verde para cima Cor Amarela Orientação Para cima Conclusão Nenhuma Análise de Cor Análise de Forma 1.2 Aplicar intervalo a S e V 2.2 Destacar verde em H 2.1 Destacar vermelho em H 2.3 Comparação de 2.1 e 2.2 e decisão da cor Rectângulo Área Minima Filtro Verde 3.1 Construção do R. A. M. 3.2 Construção Envelope convexo 3.3 Calculo do ângulo entre os centros de 3.1 e 3.2 e decisão Conclusão Envelope Convexo 4. Integração de ambas as análises e escolha do símbolo Filtro Vermelho ATLAS III Abril 2005

7 Atlas III – Travão Ordem de Velocidade Computador Tempo de Travagem
Microcontrolador Tempo de Travagem Motor Solenoíde Activação do Travão Carta de controlo Desactivação do Motor Disco Solenoíde ATLAS III Abril 2005

8 Atlas III – Alguns Resultados e Considerações
O OpenCv possui funções muito interessantes para processamento de imagem (fiáveis e optimizadas) Direcção Ackerman contribuí para a estabilidade a alta velocidade, mas em contrapartida limita muito a brecagem O algoritmo de pré-processamento revelou-se eficaz colmatando as deficiências na binarização Processamento do algoritmo conseguido 25 a 30 vezes por segundo Aquisição de imagem a 320X160 YUV com 30 Frames/seg Velocidade de navegação conseguida é a máxima suportada pelo actual motor Foram medidos tempos de cerca de 14 segundos em cada meia volta ATLAS III Abril 2005

9 Atlas III - Final ATLAS III ATLAS III Abril 2005