Собираем робота для соревнований

[Mr.Kubikus]

Всем привет!
Сейчас мы готовимся к соревнованиям роботов в Политехническом музее. Здесь мы будем обсуждать процесс сборки и разработки ПО для нашего робота.

Интересные статьи по этой теме:

• The line following sensor of Rigel
• Line Follower ROBOT
• Building Line Following and Line Maze Courses
• EyeBo - The Line Following Robot
• Autonomous visually steered car (video1, video2, video3) hackaday
• Desktop Line Following Robot

Полезные материалы по компьютерному зрению и обработке изображений:

• OpenCV Open Source Computer Vision - наш выбор!
• CMUcam3: Open Source Programmable Embedded Color Vision Platform
• Vision-based Line following program
• Line Following using Vision Processing
• The Hypermedia Image Processing Reference

UPD 26.12.2011
На сайте Политехнического музея опубликованы регламенты соревнований. Нас интересует Линия проф.

01. Полигон для этой дисциплины.


02. Отдельные участки трассы имеют разный рисунок.


UPD 09.01.2012
01. Внешний вид робота


В этой версии робота общение смартфона с контроллером ROBO TX происходит следующим образом: В нижней части экрана смартфона зарезервировано поле, в котором отображаются два белых прямоугольника. Зажиганием прямоугольников управляет алгоритм регулятора, который следит за маршрутом. Левый прямоугольник зажигается, когда надо поворачивать влево, ну а правый, соответственно, когда надо поворачивать вправо. Над смартфоном закреплены два сенсора, которые реагируют на уровень освещенности под ними. Эти сенсоры передают сигналы в контроллер ROBO TX, который уже управляет моторами робота.

02. Наш заезд на соревнованиях в Политехничесокм 09.01.2012. В конце робот зацепился за препятствие "стиральная доска" и до финиша не дошел.

[Mr.Kubikus]

Захват и обработка видео

В качестве видеокамеры будем использовать смартфон HTC Legend, с установленной ОС Android версии 2.2 Froyo. Версия API для Froyo - API Level: 8. Обмен информацией с ROBO TX черз bluetooth (предварительно).


В смартфоне используется процессор Qualcomm MSM 7227 600 MHz. Встроенная память 384 MB RAM, 512 MB ROM. Дисплей 320 × 480 px (0.15 megapixels) HVGA. Съемная памть microSD (TransFlash) до 32GB. Камера CMOS 5.0-megapixel, максимальное разрешение 2592 x 1944.

Материалы по Android 2.2 Froyo:

• Android 2.2 Platform

UPD 08.01.2012
Готов софт для смартфона. Программа обрабатывает картинку, полученную от камеры, выделяет на ней замкнутые контуры и затем рассчитывает отклонения общего центра масс контуров от осевой линии робота. Это значение затем используется для расчета управляющего воздействия на моторы робота.

01. Вывод результата обработки на экране. Первый - результат обработки и выделения контуров. На втором результат наложен на исходную картинку от камеры.

[Dmitry_SA]

А если попробовать строить кривую Безье по центрам?
И еще вопрос - перед обработкой геометрическая коррекция изображения с камеры проводится?

[Mr.Kubikus]

Кривую построить, наверное, можно. Только пока не понятно зачем.

Геометрической коррекции нет. Алгоритм такой:

1. Сглаживание.
2. Пороговая функция.
3. Поиск замкнутых контуров.
4. Фильтруем контуры по площади. Мелкие выбрасываем.
5. Вычисляем координаты центров масс.
6. По координате, полученной на шаге 5, принимаем решение о воздействии на моторы.
7. GOTO 1

[Dmitry_SA]

Кривая исключит сглаживание, воздействие на моторы будет как f(t) до следующей точки. Траектория будет оптимальне = скорость прохождения выше.

[Mr.Kubikus]

Интересная идея. Только у нас есть сегменты со сплошной линей. На них всегда будет только один контур на картинке.

[Dmitry_SA]

Интересная идея. Только у нас есть сегменты со сплошной линей. На них всегда будет только один контур на картинке.

Тоже не проблема - если точка одна, строить тренд из истории.

[Mr.Kubikus]

Может в апреле совместно выступим?