roboforum.ru

Итак, после некоторого раздумья,
чем же мне не нравится один из роботов,
решено было его просто модернизировать.



Ну робот был готов конечно месяца два назад, и ждал своего часа.

По размерам он 20x20 см, высота около 35см.
Внутри бортовой ПК (mini-itx плата под Core2Duo 2.66ГГц, 4Гб RAM, 30Гб SSD, wifi)
и камера Surveyor, соединенная по USB. Windows XP x64 как RTOS
Питается от LiPo 4400mAh (3S1P), где то на два часа.
Само собой еще от сети как обычный ПК питаться может.
4 мотора, sabertooth, pan-tilt/2сервы, свой контроллер для pan-tilt.

Час X настал когда пришла пора двигать из задымленной Москвы.
Схватил робота и улетел в другое место.

Еще немного подумав,
на основе топика про прогулки ( forum17/topic8305.html )
и пихание шарика ( forum35/topic8406.html )
решил сделать, чтобы он за племяшкой (5.5г) ездил.





Собственно все.. ездиет
Если ходить неспеша, то ноги не теряются
Цвет носков не важен, главное чтобы с полом не сливались.
Одинаково хорошо и на черные реагирует. Цвет задается в начале движения.

В этом эксперименте отрабатывал распознавание цветовых пятен,
отсекание шумов, бликов, отслеживание пятен в движении
и управление роботом в режиме realtime (40fps 160x120).

Планирую еще доделать автоподстройку под цвет объекта.
Хотя объект (племяшка) в пределах квартиры и не теряется,
но все равно попробую
А также запоминание объектов и их формы.

Техническое зрение, что на Mini-itx, на чём написано (С++, С#, OpenCV)?

Чисто моя разработка на C#, без OpenCV, без C++.

Цель как обнаруживается? По гистограмме цвета? Я заметил, что кроме розовых носков и коричневого пола там ещё и стены имеются голубоватые, но после обработки видны только пиксели носков. Как такое возможно?

В ролике робот «гонится» за целью, без остановки. А что будет, когда догонит? Назад откатываться умеет, если вплотную к цели подкатил?

Разрешение изображения с видеокамеры мелкое совсем (похоже, меньше чем 320x240), камера большее разрешение не тянет? На таком разрешении только «пятна» и можно искать. Распознаванием образов заниматься не получится, если бы хотя бы 320x240

Делается это так:
1. в начале робот стоит и племяшка перед ним.
2. я кликаю на носок, допустим его цвет CLRносок
3. племяшка уходит, появляется новый кадр,
для каждого пикселя со цветом CLR2 считается расстояние до CLRносок (как в 3D пространстве).
Затем нормируется на диапазон (minCLR, maxCLR)
То есть по сути накладываю фильтр и появляется чб картинка.
Место где носки, имеет минимальное расстояние до CLRносок, становится черным,
все остальное сероватое вплоть до белого.
То есть каждый пиксель от 0 до 255.
5. Делаем threshold, =30
Затем у меня есть алгоритм заливки, я ищу место где есть допустим 4x4 пикселя черного (после threshold). И заливаю пером 4x4.
Все что не залилось - отсекаю, так все мелкие шумы уходят.
6. Ну а дальше есть 2 BLOB, вычисляю ближайший от предыдущего кадра.
Поскольку realtime, носки не могут быстро уйти на другой конец кадра

7. Вычислив координаты носков, ищу в автомате состояний, куда двигать (вперед, назад, вправо-влево, стоять)



Камера Surveyor может дать 160x120x60fps, 320x240x7.5fps, 640x480x?fps
Но там не было USB, я допаял контроллер, он прокачивает 160x120x50 цветное (~40кб/кадр). Увы, веб камера сильно мажет, мне не подходит
Планирую потом прикупить скоростную USB камеру,
типа такой http://www.1stvision.com/cameras/IDS/UI-2210SE.html
Но сейчас меня и surveyor устраивает (не мажет), хотя и 160x120x50 fps.

Добавлено спустя 9 минут 17 секунд:





EDV, у меня это не единственный робот,
есть и другой робот с ПК и высокоскоростной камерой.
Я ее описал уже здесь ( wiki/Видеокамеры )
как Prosilica GigE Vision GC-655C

Выбираю робота под алгоритм.. Сейчас меня этот устраивает тоже

С анализом цвета плохо то, что алгоритм от цветопередачи камеры зависит и от общей освещённости. Если общее освещение слабое, то все предметы становятся серыми (черно-белыми). Вот тут-то мой алгоритм как раз и пригодился бы, он даже ночью маркер «Иди сюда» видел, с помощью камеры с инфракрасной подсветкой. А ещё если запомнить по дороге пару-тройку картинок, то и из одной комнаты в другую добраться можно автономно

Забыл дописать словами, как робот ведет себя:
a) объект далеко, двигаемся быстрее
б) объект не близко, двигаемся нормально
в) объект близко, двигаемся медленнее
г) объект под "носом" , даем назад. Тут правда можно и в стену въехать,
но такие случаи пресекаются
д) вправо-влево если объект уходит в сторону.
е) объекта нет - просто крутимся.

Здорово! Классный робот!
А алгоритмы обработки изображения сам выдумывал или где прочитал как делать?

_________________
«Сон разума рождает чудовищ»

Я вижу выход в автоподстройке цвета объекта, каждый раз робот
знает где объект, можно пересчитать цвет.
Малиновые носки не терялись даже в очень темных переходах комната-комната, коридор-кухня. Черные носки теряются иногда

Твой алгоритм тоже хорош, мы до него еще доберемся.

Добавлено спустя 3 минуты 25 секунд:


Книжки, исходники разные (OpenCV) например, что то можно понять
глядя как работает roborealm, чтото сам придумываю.
Это же робот для программиста... Просто иногда и железо попаять охота
Но основной интерес в программной части лежит

А можно, если не секрет, поподробней о механике робота! Что за моторы, редуктора, откуда такие колесики алюминиевые?

Клёво! Жалко нет видео от третьего лица, как этот робот следует за девочкой.

Фреймворк с MDI интерфейсом внушает уважение своей обширностью и сложностью.

Вот просто перечисление механических/электрических компонентов:
1. Моторы, точно не помню, но вроде такие: 19:1 Metal Gearmotor 37Dx52L mm
http://www.pololu.com/catalog/product/1102
4шт

2. Крепление для моторов
Pololu 37D mm Metal Gearmotor Bracket Pair
http://www.pololu.com/catalog/product/1084
2 пары. Очень удобн закрепить моторы к пластине,
я использовал 2мм нефольгированный стеклотекстолит
ну у меня получился бутерброд с нейлоновыми stand-off вставками,
так что все вышло довольно жестко.

3. Lynxmotion Hex Mounting Hub HUB-12 - 6mm (Pair)
http://www.robotshop.ca/lynxmotion-mounting-hub-12.html
2 пары
Нужны чтобы на D-образный вал мотора навесить колеса.

4. диски для колес с хабом 12мм
Rampage 1.9 Narrow Beadlock Wheels
http://rc4wdstore.com/2/product_info.ph ... b28982e6c2
1 комплект (4 штуки)

5. резина для колес (на диски)
Prowler XS Scale 1.9 Tires (Prowler1.9)
http://rc4wdstore.com/2/product_info.ph ... a3e324dc0b
2 пары

[4], [5] это обычные модельные колеса для РУ-авто, можно найти и подешевле
но УГ мне покупать не хотелось, хотелось чтобы колеса глаза радовали.

Это уже не механика, но все равно отпишу
6. Sabertooth dual 5A motor driver
http://www.dimensionengineering.com/Sabertooth2X5.htm
1шт. Управляет двигателями

7. Аккумулятор
ZIPPY Flightmax 4400mAh 3S1P 15C
http://www.hobbycity.com/hobbycity/stor ... oduct=6504
1шт

[7] переделал на магнитные защелки,
вот такие http://www.sparkfun.com/commerce/produc ... ts_id=8697
Очень удобно вытаскивать батарею

Далее идет ПК, ну тут ничего особенного, mini-ITX плата
в оргстеклянном корпусе.
На ней pan-tilt от lynxmotion, примерно такой же pan-tilt продается и в
здешнем магазине. На pan-tilt висит камера.

Наверное это все. Само собой, можно найти и дешевле, просто перечислил что использовано.

Хороший робот! С Mini-itx, видеокамерой и связью по Wi-Fi?



Вот такого бы робота да в магазин Робофорума. Я думаю, тот, кому интересно поэкспериментировать с навигацией по визуальным маякам (но возится с железом не хочется, или навыков нету) купил бы, даже за дорого

Благодарю за подробнейшее разъяснение!

Да, этот робот аналогичен,
только колеса побольше (140мм) и компьютер+камера другие.
А черный корпус это обычный M350
внутри Zotac H55 ITX, Core i5 660, 3.33ГГц, 4Гб RAM, HDD, WiFi шел в комплекте
M3-ATX как стабилизатор от LiPo 3S2P 10Ач, хватает ее на 3 часа где-то.

В принципе, можно продавать комплекты для сборки или уже готовый,
но это хозяевам магазина наверное надо исследовать круг покупателей
Действительно, роботов с ПК что-то в продаже не видно,
каждый делает по своему...