Мы любим наблюдать за скоростными маневрами беспилотных четырех винтовых вертолетов. Но стоит отметить, что все эти трюки выполняются внутри контролируемой среды. А сами летательные аппараты – слепые роботы, полностью управляемые с помощью компьютера, который получает и обрабатывает информацию от камер со всех сторон вертолета.
Совсем другое дело – новые, инновационное роботы, способные выполнять скоростные маневры за стенами лабораторий. Нечто вроде камеры особого вида называется датчиком технического зрения (Dynamic Vision Sensor - DVS), позволяющий решать проблемы, с которыми обычные системы технического зрения сталкиваются при быстром перемещении.
Обычные видеокамеры плохи при использовании в динамике из-за способа, которым они снимают изображение. Они в основном нужны в фото и видео камерах, которые снимают целую кучу кадров (изображений) каждую секунду. Каждый из этих кадров содержит постоянные данные в течение периода открытия затвора камеры, однако если что-то в кадре очень быстро движется – оно размывается при съемке.
В основном, это не является проблемой для роботов (или людей), потому что мы не пытаемся выполнять высокоскоростные маневры. Но для летающих роботов, которые будут двигаться на очень высоких скоростях необходимо лучшее решение для слеживания за зоной перемещения, так как трудно отслеживать окружающую обстановку, когда камера дает один гигантский мазок пикселей.
DVS представляет собой особый тип камеры, которая позволяет контролировать лишь только то, что очень быстро движется. Вместо того, чтобы снимать полные кадры, DVS передает данные по каждому пикселю и только если он обнаружит, что состояние пикселя изменилось. Другими словами, сниматься будет все, что меняется с очень высоким временным разрешением (мкс), устраняя, таким образом, время задержки и динамическое размытие.
А вот описание того, как это работает для оценки позиции вертолета, который делает переворот на скорости до 1200 градусов в секунду:
Пространственное разрешение камеры, используемой на роботе, составляет всего лишь 128x128 пикселей, но ее временное разрешение – одна десятая доля микросекунды. В настоящий момент ловкость автономных воздушных роботов ограничивается почти исключительно за счет временной задержки бортовых систем зондирования, а датчики DVS помогают решить эту проблему. Будущая работа исследователей из Университета Цюриха будет направлена на повышение разрешение DVS, обучение датчика работе в произвольных средах и на реализацию контроля с обратной связью.
Система контроля для высокоскоростных маневров – 6-DOF Pose Tracking, разработанная в Цурихском университете, была представлена в прошлом месяце на выставке IROS 2014 в Чикаго.
Комментарии
(0) Добавить комментарий