Wall-E:一个小型的防空机器人

项目

2016-09-13

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还记得《机器人总动员》里面的“男”主角Wall-E吗?

walle

今天,他将被我们重新定义。

Wall-E

 

System Components

一、组成模块

1. 障碍感知模块(Obstacle Perception: OP)

  • 功能:感知机器人自身前、后、左、右以及上方(无人机)障碍,提供实时深度反馈
  • 方案:DJI Guidance

2. 目标感知模块(Target Perception: TP)

  • 功能:感知离机器人视场中心最近的一个目标
    Camera View

    s = sqrt(x^2+y^2+z^2)
    
    t = candidates|min(s)
  • 方案:USB摄像头+(2D)低速检测+(2D)高速跟踪,三维建模

3. 自主巡航模块(Automatic Navigation: AN)

  • 功能:提供在没有发现目标的情况下机器人的控制策略(在避障背景下)
  • 方案:以恒定角速度进行圆周环扫,扫描完一周后,如未目标发现,则换另一地点继续环扫

4. 自主跟踪模块(Automatic Tracking: AT)

  • 功能:提供在已发现目标的情况下机器人的控制策略(在避障背景下)
  • 方案:
    总体原则:保持目标处在视野中心并有合适大小
    具体实现:
    a. 目标中心和视野中心的x(横向)坐标差dx反馈作用于云台pan轴调整偏转角
    b. 目标中心和视野中心的y(纵向)坐标差dy反馈作用于云台tilt轴调整俯仰角
    c. 目标在视野中大小(面积)和预先标定大小之比dz反馈作用于机器人底盘前后(zoom)运动

二、初始化

1. 初始化目标感知(OP)模块

  • 如果没有指定OP实现方案,取默认(低速检测+高速跟踪模式)
  • 如果采用低速检测+高速跟踪模式,初始化#2,#3

2. 初始化检测器

  • 如没有指定Detector的实现方案,取默认(HOG+SVM Detector)

3. 初始化跟踪器

  • 如没有指定Tracker的实现方案,取默认(KCF Tracker)

4. 初始化机器人控制接口

  • 如无指定实现方案,取默认(Wall-E)

5. 握手

  • 主机通过控制接口向机器人发出握手消息,机器人回应后主机取得机器人控制权
  • 控制优先级:远程控制(RC)>主机控制(HC),故主机控制模式下需关闭RC控制器

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帮杰

疯狂于web和智能设备开发,专注人机互联。