Zadanie z robotiky 2011
Zo stránky SensorWiki
Zadanie 1 s robotom Acrob
- Naučte sa pracovať v prostredí Arduino s mobilným robotom Acrob.
- Využite hotovú sadu príkladov.
Zadanie 2 s robotom Acrob
- Odovzdajte cvičiacemu tabuľku s nameranými hodnotami a graf so závislosťou uhlovej rýchlosti otáčania kolieska v závislosti od parametra funkcie Servo.write v rozsahu <0-180>.
- Výpočet potrebnej rýchlosti a času aby robot prešiel 10 cm priamo.
- Výpočet potrebnej rýchlosti a času aby sa robot otočil presne o 90 deg.
- Odovzdajte zdrojáky, ktorými ste riešili úlohy 1-3.
Termín odovzdania: týždeň od 11. 4. 2011
Zadanie 3 s robotom Acrob
- Odovzdajte tabuľku s nameranými hodnotami IR snímača čiary
pre čiernu a bielu farbu v 5 rôznych polohách snímača
- Odovzdajte fungujúci program pre robota na sledovanie čiary
Zadanie 4 pre ultrazvukový snímač
- Zmerajte dobu odozvy UZ snímača pri odraze od prekážky
- Prepočítajte zmeranú dobu odozvy na vzdialenosť v cm (výpočet)
- Pridajte kompenzáciu na vplyv teploty (výpočet)
- Zmerajte prevodovú charakteristiku snímača s kompenzáciou a bez kompenzácie (tabuľka + grafická závislosť zmeranej vzdialenosti od skutočnej)
- Zmerajte kritický uhol pre vzdialenosť 50, 100 a 150 cm.
- Zmerajte minimálnu veľkosť detekovanej prekážky
- Určte minimálnu a maximálnu detekovanú vzdialenosť
- Nájdete objekt neviditeľný pre tento senzor?
- Zmerajte vyžarovaciu charakteristiku senzora
Domáca úloha
Mobilný robot na Marse je natočený smerom na východ. Ultrazvukový otočný senzor zmeral objekty, ktoré treba preskúmať v nasledovných troch smeroch (uvedená je vždy séria niekoľkých meraní v stupňoch):
- a) 85, 95, 110, 90
- b) 350, 360, 0, 10
- c) 350, 360, 10, 360
Všetky tri sa nachádzajú vo vzdialenosti 100 m. Vypočítajte priemernú hodnotu a smerodajnú odchýlku a na základe
toho rozhodnite:
Ktorým smerom sa má vydať na prieskum, aby minul čo najmenej času a energie na otáčanie?
Potrebujete pravítko, alebo uhlomer?
Zadanie 5 - Radar Screen
1. Pripojte k mobilnému robotu Acrob polohové servo a spravte program, ktorý bude postupne nastavovať polohu v rozsahu 0 až 180 stupňov.
2. Pripojte k polohovému servu aj snímač vzdialenosti (ultrazvukový alebo infračervený) a napíšte program, ktorý v každej polohe serva zmeria vzdialenosť a pošle ju po sériovej linke do PC.
3. Upravte program tak, aby formát vysielanej správy bol nasledovný
XaaVbbb<CR><LF>
kde aa je uhol v stupňoch (0 - 180) a bbb je zmeraná vzdialenosť v cm (0-300). Nevýznamné nuly netreba posielať (teda neposielajte X05V025 ale X5V25). Každý údaj musí byť ukončený znakom nový riadok.
4. Stiahnite si vizualizačný program RadarScreen a zobrazte namerané údaje.
5. Vytvorte pred robotom situáciu s dvoma PET fľašami, zakreslite a priložte screenshot z RadarScreen.
Download: RadarScreen.zip
Zadanie 6 - Pravdepodobnostné mapovanie
1. Vytvorte pravdepodobnostný model senzora
2. Vytvorte mapu založenú na pravdepodobnostnom modeli
3. Predveďte
4. Odovzdať treba: Zdrojové kódy pre robot aj pre Matlab, Namerané dáta, Screenshot 3D obrázku s prostredím
Zdroje:
- Robin R. Murphy: Introduction to AI Robotics, MIT Press, 2000.
- Alberto Elfes: Using Occupancy Grids for Mobile Robot Perception and Navigation
- Jayedur Rashid Parameterized Sensor Model and Handling Specular Reflections for Robot Map Building
- Prezentácia - slajdy
- Príklad v Matlabe
Viac:
- http://www.frc.ri.cmu.edu/~hpm/project.archive/robot.papers/1985/al2.html
- Obrázok: http://www.frc.ri.cmu.edu/~hpm/talks/MRL.1984/Color.MRL.1983.jpg
- Project Archive: http://www.ri.cmu.edu/research_project_detail.html?project_id=48&menu_id=261
- More historical robots: http://cyberneticzoo.com/?page_id=41