Centrum aplikované kybernetiky 3 WP6 - Komponenty robotického systému interakce člověk-stroj zodpovídá: Libor Přeučil Skupina inteligentní mobilní robotiky Katedra kybernetiky FEL, ČVUT v Praze Certicon a.s. prezentuje Miroslav Kulich
Náplň Výzkum inteligentních systémů interakce člověk-stroj, konkrétně robotických autonomních systémů, jejichž nasazení v praktických úlohách, např. inspekce či dohledu vyžaduje: Robustní technologie autonomní navigace bezpilotních pozemních i vzdušných robotizovaných prostředků. Schopnost operování ve velmi rozlehlých přirozených prostředích značně odlišných od strukturovaných prostor. Výzkum technik plánování/rozvrhování pro týmy více robotů motivované inspekčními a průzkumnými misemi pro velmi rozlehlá prostředí. Metody efektivní vizualizace plánu a průběhu mise pro rychlý přehled lidskému operátorovi s možností efektivní interakce, či převzetí řízení mise.
Kerberos Automatický systém pro inspekci podvozků vozidel založený na snímání 3D tvaru laserovými dálkoměry. Systém byl vyvinut ve splupráci ČVUT v Praze a VOP CZ s.p. Laserová technologie 3D rekonstrukce Automatické porovnání s předchozími průjezdy Vizualizace tvarových odlišností Nezávislost na osvětlení Rychost průjezdu do 10 km/h
Rozpoza va nı mı sta Kyklop Syste m pro vizualizaci podvozku vozidel zaloz eny na skla da nı obrazu z multir a dkove kamery. Rozlis enı 1 px/mm Barevny obraz Automaticke me r enı rychlosti Databa ze pru jezdu Rychlost pru jezdu do 20 km/h Rychlost snı ma nı 250 FPS
Rozpoznávání místa Rozpoznávání místa (Place Recognition) Rozhodnutí, zda mobilní robot stojí na dosud nenavštíveném místě nebo na místě, které již v minulosti navštívil a kterém. Laserový dálkoměr Panoramatické laserové měření = tvar Aplikace porovnání tvarů pro lokalizaci mobilního robotu Zlepšení rozpoznání tvarů kombinací více metod Procedurální znalost - nejlepší (nejlépe rozlišující) metoda
Porovnání přesnosti Datasets Metoda Box Surface Mpeg7 Robot Inner 98.04 63.55 76.34 59.07 Fft 78.54 57.43 65.40 72.22 Integral 83.24 50.38 48.21 51.99 Ring 98.80 52.34 34.84 81.20 Shape Context 92.35 70.95 63.72 35.37 Zernike 97.67 55.62 47.98 64.26 Moments 74.81 51.27 16.97 36.39 Scanline 67.59 50.48 41.42 38.98 MRM 97.20 60.52 77.95 81.76 Tangent 39.08 58.94 18.38 30.37 Flirt 97.84 31.99 16.12 43.01 AdaBoost 99.99 56.56 91.32 94.19 Procedural Knowledge 99.46 80.11 92.89 92.68
Časová náročnost porovnání [ms] Dataset Metoda Box Surface MPEG7 Robot AdaBoost 1574.50 1360.00 572.90 466.60 Procedural Knowledge 242.10 166.30 72.50 32.60 Časová náročnost učení [s] Dataset Metoda Box Surface MPEG7 Robot AdaBoost 11.57 6.61 475.19 7.16 Procedural Knowledge 4.17 4.17 102.78 3.65
Metody prohledávání v neznámém prostředí Prohledávání (exploration) Proces autonomní navigace mobilního robotu/týmu robotů v neznámém prostředí za účelem vytvoření modelu prostředí s minimálními prostředky. Problém určení následujícího cíle (cena přínos) Cena typicky určována z délky trajektorie do cíle, my dohadujeme dobu nutnou k jejímu vykonání Aplikace pro modulární roboty
Metody hledání v neznámém prostředí Hledání (search) Proces autonomní navigace mobilního robotu/týmu robotů v neznámém prostředí za účelem nalezení objektu zájmu s minimálními prostředky. Definice problému pro jednoho i více robotů. Převedení problému na Problém doručovatele (Travelling Deliveryman Problem). Porovnání stávajících metod prohledávání.
Multi-robotický SLAM Teorie náhodných konečných množin umožňuje mapování bez hledání korespondencí mezi příznaky. C++ knihovna pro RFS filtrování a MVSLAM, následně zabalená do ROS. Reálný dataset naměřen na VUT Brno (doc. Žalud). http://imr.felk.cvut.cz/datasets/brno-xtion/