Zadanie z robotiky 2011

Zadanie 1 s robotom Acrob

1. Naučte sa pracovať v prostredí Arduino s mobilným robotom Acrob.
2. Využite hotovú sadu príkladov.

Zadanie 2 s robotom Acrob

1. 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>.
2. Výpočet potrebnej rýchlosti a času aby robot prešiel 10 cm priamo.
3. Výpočet potrebnej rýchlosti a času aby sa robot otočil presne o 90 deg.
4. Odovzdajte zdrojáky, ktorými ste riešili úlohy 1-3.

Termín odovzdania: týždeň od 11. 4. 2011

Zadanie 3 s robotom Acrob

1. Odovzdajte tabuľku s nameranými hodnotami IR snímača čiary

pre čiernu a bielu farbu v 5 rôznych polohách snímača

1. Odovzdajte fungujúci program pre robota na sledovanie čiary

Zadanie 4 pre ultrazvukový snímač

1. Zmerajte dobu odozvy UZ snímača pri odraze od prekážky
2. Prepočítajte zmeranú dobu odozvy na vzdialenosť v cm (výpočet)
3. Pridajte kompenzáciu na vplyv teploty (výpočet)
4. Zmerajte prevodovú charakteristiku snímača s kompenzáciou a bez kompenzácie (tabuľka + grafická závislosť zmeranej vzdialenosti od skutočnej)
5. Zmerajte kritický uhol pre vzdialenosť 50, 100 a 150 cm.
6. Zmerajte minimálnu veľkosť detekovanej prekážky
7. Určte minimálnu a maximálnu detekovanú vzdialenosť
8. Nájdete objekt neviditeľný pre tento senzor?
9. 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?

1. Printable paper rules
2. Uhlomer 1
3. Uhlomer 2
4. Uhlomer 3

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:

1. Robin R. Murphy: Introduction to AI Robotics, MIT Press, 2000.
2. Alberto Elfes: Using Occupancy Grids for Mobile Robot Perception and Navigation
3. Jayedur Rashid Parameterized Sensor Model and Handling Specular Reflections for Robot Map Building
4. Prezentácia - slajdy
5. 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

Späť...