Soccer playing Robots (1 / 1 steg)

Steg 1:

Kapitel # 1

Introduktion

1.1 Projektöversikt

Autonoma robotar är utformade att göra viss uppgift på grundval av algoritmen inbäddade i dem och de är oftast begränsad till ett beskrivs fält. Dessa robotar behöver ett system att döma sin omgivning, sin ställning i den miljön, ett sätt att utföra tilldelade aktiviteten och hur man gör det precis. När flera robotar är presentera den komplikation ökar kraftigt som en robot måste konstrueras intelligent nog att utföra uppgiften utan verkställer den andra.

Liten storlek league (SSL) robotarna är en del av fotboll spela robotar team. Robotar i detta team styrs av programvara i alla aspekter som sina lagkamrater, motståndare, placera av mål och bollen. Båda lagen har exakt samma hårdvara som för den här tävlingen hårdvara är standardiserad. Så i princip handlar konkurrensen om den programvara som utformats för att styra ett team. Denna programvara består av alla grunderna moduler som krävs för att avgöra de visuella aspekterna samt algoritm att berätta en robot att göra och hur man gör. Tyngdpunkten i denna avhandling var på bildbehandling och bollbana spårning. [1] [8]

Huvudidén är motiverad från SSL robotar men strukturen är annorlunda, som denna avhandling inte omfattar ett lag snarare, den består av två motståndare robotar som kommer att spela fotboll mot varandra. Utformningen av robot, dimension, rörelse och stadium dimensioner är också olika. De grundläggande steg som ingår i driften av projektet inkluderar fånga i bild genom en kamera då att bilden konverteras till mer lämplig form som programvaran kan hantera som gråskalebild eller standard RGB (bild gjord av en kombination av standardfärger enda bilden som är röd, grön, blå). Bild bearbetningen görs för att bestämma positionen för robotar och boll. Den registeransvarige utformade får lämplig information från bilden och bestämmer vad roboten ska göra nästa för att göra mål.

1.2 problembeskrivning

Den lilla storlek ligan (SSL) använder ganska komplexa begrepp för soccer spela robotar lag och om man vill göra en robot för liten storlek league (SSL) är det mycket svårt speciellt för nybörjare. Så kan detta projekt fungera som riktlinje att alla grundläggande begrepp som kan bidra till att göra en SSL robot.

Den bärande tanken i denna avhandling var att göra en programvara baserad controller som kan tillåta två robotar att spela fotboll mot varandra med bildbehandling för objektet spårning och seriellt gränssnitt för kommunikation.

1.3 projektets mål

· Bildbehandling för orientering och position av robotar och bollen

· Design en programvara baserad domänkontrollant för att göra två robotar spela fotboll mot varandra

1.4 projektets omfattning

Denna avhandling visar ett sätt att få automation till en robot genom att utforma en programvara baserad domänkontrollant. Är en av de viktigaste aspekterna av modern teknik som att föra automation till maskiner. Denna avhandling är olika i de flesta av sätten från standarderna av liten storlek league robotar (SSL). Men den algoritm som används i detta projekt är samma som används i SSL. Detta projekt visar de mest grundläggande sakerna och studie krävs för att utveckla robot för SSL och det kan fungera som en grundläggande riktlinje till någon som är intresserad av framkallande SSL laget.

Kapitel # 2

Litteraturstudie

2.1 RoboCup bakgrund

RoboCup är ett vetenskapliga initiativ med ett enda syfte att öka forskningen och studenter intresse inom olika tekniska områden genom att tillhandahålla en standardplattform som roboten fotbollsspel. Tanken bakom detta koncept var att göra robotar intelligent nog av designa komplicerade controller till har en humanoid robot team som kan spela mot mänskliga fotbollspelare under officiella FIFA: S regler.

RoboCup har fyra huvudsakliga intressen: RoboCup fotboll, RoboCup räddning, RoboCup hem och RoboCup Junior. RoboCup fotboll har 5 ligor: Humanoid, mellersta storlek, simulering, liten storlek och standardplattform. WPI krigare laget tävlade först i Standard plattform ligan i 2011. Detta ligan har fast hårdvara, så bara programvaran kan ändras.

RoboCup mest avancerade ligan använder Aldebaran Nao robotarna som visas som visas i Fig 2.1 projektet Nao lanserades 2004 och Nao robotarna har roboten av SPL sedan 2010. Den senaste utgåvan av cheferna för Nao-robotarna är version 4, som har 2 HD-kameror (1280 x 960), en Intel ATOM 1,6 GHz CPU och trådlös kommunikation via Wi-Fi. Kroppen av robotarna har 21 grader av frihet [1]

Figur 2.1: Diagram över Aldebaran Nao [tas från [1]]

2.2 små League (SSL) RoboCup ram

En av kategorierna i RoboCup är SSL dvs små league robotar storleksklass. Det består av mindre storlek robotar lag. Varje lag består av sex robotar. Hårdvara för båda lagen är exakt samma det enda som skiljer är programvaran eller den algoritm som används för att styra dessa robotar. Fig 2.2

Figur 2.2: Liten storlek league robot [taget från [1]]

Kamera fodret ges till både lag ägarna. SSL vision programvara används för att få nödvändig information från realtid fångade ramar. Efter bearbetning bilden baserat orientering och position ges information till mjukvaran controller. Den här domänkontrollanten berättar sedan robotarna vad till gör och hur man gör. [5]

2.2.1 SSL-Vision

Det är inställningen program- och maskinvara krävs att hitta bollen och robotar position och orientering i fältet. Liten storlek League regler tillåter tidigare varje lag har sina egna globala visionsystem. De framsteg som gjorts av enskilda deltagande lag var ganska nära varandra och endast mindre skillnad eller uppgradering var närvarande. Därför beslutade de ansvariga utskotten att migrera till en delad Visionsystem (inklusive också dela vision hårdvara) för samtliga lag 2010. Detta system heter SSL-Vision utvecklas för närvarande av frivilliga från deltagande lag. [4]

Andra stora problem med enskilda vision setup var att Omställningstiden krävs före samt under tävlingen var för mycket, som att ha fem lag spelar på ett fält. tio kameror måste monteras och kalibreras. Under dessa preparat, kan inte ett fält användas för några matcher eller andra preparat.

Tack vare standardiserade fältstorleken blir SSL-Vision en idealisk lösning för Humanoid som Standard plattform ligan.

2.2.2 ram för SSL-Vision

Figur 2.3 visar en översikt över ramen arkitekturen. Hela systemets önskade behandling flöde är kodad i en flera kameror stack som helt definierar hur många kameror som används för att fånga och vilken särskild bearbetning bör utföras. Systemet har utformats så att utvecklare kan skapa olika högar för olika robotics applikationscenarion. Som standard laddar systemet en viss flera kameror stack, märkt som "RoboCup liten storlek dubbla kamera Stack". [3]

Programvaran innehåller alla grejer från kamerakalibrering mönster erkännande för individuella robotar i varje lag. Och uppdaterar informationen som ges till varje lag på realtid.

Realtid framsteg uppnås med hjälp av plug-in för att interconnect programvaran med ett bra grafikkort. För närvarande använder SSL-vision Nvidia Geforce 7800GTX video kort.

Figur 2.3: Liten storlek league robot [taget från [3]]

SSL-vision använder utökade Kalmanfilter för lokalisering. Robot lokaliseringar är ganska svår uppgift när synfältet är begränsat och med begränsa processkapacitet. De två vanligaste strategierna för detta ändamål är Kalman filtrering och partikel filtrering.

2.3 MATLAB

MATLAB är kommersiella "Matrix laboratorium" programvara som ger en användarvänlig miljö för interaktiv programmering. MATLAB erbjuder en mängd olika inbyggda funktioner inklusive nästan alla matematiska uttryck och visualisering som grafer och bildbehandling. MATLAB ger matrix uträkningar, signalbehandling, numerisk analys och grafisk miljö med lätt inbyggda funktioner och därmed minskar kravet på traditionell programmering. [6]

I min avhandling används MATLAB i princip för bildbehandling och controller design. MATLAB ger alla bilden bearbetning funktioner som Bildförbättring (skärpning eller un-sudda en ut av fokus bild, markera kanter, förbättra bildens kontrast eller ljusnar en bild, ta bort brus), bild restaurering (ta bort av oskärpa som orsakas av linjär rörelse, avlägsnande av optiska förvrängningar) och bild segmentering (att hitta linjer, cirklar eller särskilda former i en bild, i ett Flygfoto, identifiera bilar, träd byggnader eller vägar etc.)

2.4 bollbana spårning

Uppföljning innebär efter en definierad väg. För olika trehjuliga motorfordon härrör olika ekvationer för att få dem att följa den väg med tanke på glidning av hjul och precision rörelse. För enhjuling typ är robot med två inkopplat hjul på en gemensam axel och en mittpunkt "M" mellan de två hjul ekvationer följande

[2]

V och w är här robot översättning och vinkelformig hastighet av roboten respektive och theta betecknar fordonets vinkel i fältet med avseende på en fast samordna system.

2.4.1 kontroll av en enhjuling typ robot

Ekvationen för registeransvarige för enhjuling-typ roboten i den "bana spårning för enhjuling-typ och två-styrning-hjul mobila robotar" av "Alain Mi-caelli och Claude Samson" [2]

[2]

Följande är resultatet av den registeransvarige bildade för två referens banor Fig 2.4 är en rak linje bana spåra resultatet av en robot och Fig 2.5 är av en halvcirkel bollbana simulering resultatet.

Figur 2.4: Resultaten av en robot efter rak linje bana [taget från [2]]

Figur 2.5: Resultaten av en robot efter halvcirkel bana [taget från [2]]

Avvikelse i dessa resultat beror glidning hjul och minut skillnaden mellan varvtalet på två drivhjul motorerna som två motorer inte kan vara hundra procent identiska.

Kapitel # 3

Kravspecifikationer

3.1 - funktionella krav

3.1.1 – fånga från webbkamera

Programvaran kommer att interagera med webcam ansluten och fånga en ram,

3.1.2 – process infångad ram

När ramen är fångas kommer det att behandlas på följande sätt

3.1.3 – konvertering till binär bild

Infångad ram omvandlas till binära ram för lätt bearbetning och minska belastningen på systemet.

3.1.4 – beräkna ram dimensioner

Fångade ramens dimensioner förvärvas för kalibrering.

3.1.5 – beräkna regionen intressen (ROI)

När ramen är redo och filtrerade extraheras regionerna av intresse som är i princip de identifierade objekt på stadion området.

3.1.6 – ordna regionen i intressen (ROI)

De identifierade regionerna är sedan ordnade efter deras respektive storlekar så att de kan sekvenseras och respektive information kan förvärvas. Varje objektstorlek representerar en viss avkastning som den största identifierade ROI är för målet position.

3.1.7 – jämföra resultaten

Registeransvarige söker sedan villkoren för rörlighet. Som det jämför vinkeln mellan roboten och bollen. Om vinkeln är större eller mindre sedan viss roterar roboten för att möta bollen.

3.1.8-skicka kommandon

Efter villkor kontrolleras, om villkoret inte uppfylls som roboten är vänd inte mot bollen styrenheten skickar rotation kommandot rotera roboten så att den möter bollen. Å andra sidan om villkoret är uppfyllt styrenheten kontrollerar för nästa skick.

3.2 - icke funktionella krav/kvalitetskrav

3.2.1 hastighet

Programvara controller och bildbehandling algoritm är snabb och kan processen fyra bilder per sekund och det kan fungera bättre om en bättre dator används.

3.2.2 effektivitet

Rörelse i robotarna är exakt och korrekt genom att minska slirning och bättre design modell.

3.2.3 tillförlitlighet

Projektet är tillförlitlig och säker som varje trådlös kommunikation moduler är säkrade genom ett unikt lösenord. Ordentlig kretsar är utformade och komponenter väljs efter gör beräkningen så att ingenting är laddad då mer det kan hantera.

3.2.4 rättsliga och licensiering

Program bas controller har inga rättsliga eller licensiering frågor, som jag använder programvara med öppen källkod som Arduino 1.0.5 och MATLAB 2014a.

Kapitel # 4

Systemdesign

4.1 designmetodik

Fig 4.1 är den metod som driver projektet

Figur 4.1: Metodik för projektet

För vision används en web-cam att förvärva ramar. Bildbehandling är gjort på MATLAB. Från den bearbetade bilden bestäms information som ställning av mål, bollen och vinkel och position av robot. Informationen som förvärvats sedan används för att mata registeransvarige för motion av roboten.

4.1.1 vision

En webbkamera väljs att få live streaming av fältet stadium. Anledningen till att välja en webbkamera är att bildkvaliteten är tillräckligt bra för att få information från ramar fångas och små upplösning minskar bearbetningsbelastningen också.

4.1.2 bildbehandling

Varje infångad ram bearbetas. Behandlingen inkluderar konverteringen till binära bilder, dela upp ramen i kanaler för att få bättre resultat. Varje infångad ram har liten variant av tröskeln till de identifierade objekt för röda, gröna och blå kanal. När objekten upptäcks i varje kanal är kanalerna slås ihop för att få den region som är gemensamma i alla.

4.1.3 lokalisering

De identifierade objekt betecknas då och deras värden som de upptar och centrum poäng sparas i matriser så de kan användas av registeransvarige.

4.1.4 controller

Varje robot har sin egen mjukvara baserad styrenhet som är programmerad i MATLAB software.

Controller-enhetens huvuduppgift är att kontrollera om villkoren och bestämma vad det ska gör bredvid gör roboten strategi bollen och gör målet. Eller i andra fall det om andra roboten försöker göra mål hur kan det stoppa den.

4.1.5 beteende

När styrenheten kontrollerar för villkor och beslutar vad de ska göra det skicka motion kommandon till robotar och robotens uppgift är att agera på kommandon att skicka. Inklusive rör sig framåt, bakåt och rotation i båda riktningar.

Kapitel # 5

System Implementation

För att genomföra projektet är det varit kategoriseras i följande tre huvuddelar.

o Visionsystem

o Controller

o robotar

5.1 vision System

I diagram 5.1 visas dataflödet för den Visionsystemet

Figur 5.1: Vision systemkomponenter

5.1.1 kamera

Jag använder Lenovo q350 USB-webbkamera för att fånga bilden. Det har upplösning på 320 x 240. Den mindre upplösningen blir bilden mindre detaljerade därav bildbehandling kan göras med en bättre hastighet. Den har en USB-gränssnitt och är kompatibel med alla operativsystem.

Resolution

320 x 240

Driftspänning

4V-6V

Fånga hastighet

25 fps

Tabell 5.1: Kamera Specifitaions

5.1.2 dator

Datorn används för bild bearbetning och datakommunikation mellan robot och mjukvarubaserad controller. Alla datorer kan användas helst med 1GB RAM och en processor med dubbla kärnor som bild bearbetningen kräver resurser som RAM och minne. Mer minne hjälper till att ha en större buffert som kan bidra till att påskynda processen för bildbehandling efter att fånga ramar från bifogade kameran.

Processorn

Core 2 Duo E8400

RAM-MINNE

2 GB

Chip-set

Intel G41-serien

Tabell 5.2: Specifikationer till dator som används för avhandling

5.1.3 MATLAB

MATLAB används för att utforma registeransvarige för robot och bildbehandling. MATLAB bild förvärv verktyg används för att koppla kameran med programvaran MATLAB. Detta verktyg har inbyggda funktioner för att bearbeta en bild och skaffa nödvändig information från en bild eller en mängd bilder eller levande ens ström.

I denna avhandling används jag MATLAB för att spåra objekt. I mitt fall finns två robotar, ball och två mål som är det huvudsakliga anmärker kan spåras. Ball spårning bara kräver position men en robot dess vinkel är lika viktigt som dess ståndpunkt. Utan vinkel en robot inte kan flyttas till en önskad plats, kommer objektet inte vara framför den hela tiden så den fick flytta på viss vinkel så att den står inför sitt mål och sedan gå rakt mot målet. Som deplacement är den kortaste vägen till målet. För att spåra ett objekt i realtid streaming, bearbetas varje bildruta individuellt för att få region av intresse. Förvärvade ramen bryts sedan ner i RGB-kanaler. Från dessa kanaler regionen i ränta erhålls genom subtraktion eller använda logiska operationer som "Eller" drift och "Och" operation. Dela upp ramen i kanaler har hjälper till att få mer exakta resultat som olika kanal en lite annorlunda tröskel i olika färger. [7] [9]

Efter regionen av intresse är markerad i varje kanal sammanfogas de genom "Och" operation för att få den gemensamma regionen i alla respektive kanaler. Filtreringen kan göras efter detta steg för att undvika buller. Ramen omvandlas till binärt för blob analys. BLOB analys ger regionen i en binär bild som har olika egenskaper med avseende på andra bilden som en vit fläck på en svart färgade området. BLOB analys i MATLAB ger också flera funktioner som bounding box (ritar en ruta runt om i regionen av intresse i en bild), centroiden (ger mittpunkten för regionen av intresse i en bild), märkning (etikettera regionen av intresse i en bild) och blob count (antal regioner av intresse i en bild). Efter den raminformationen har utvunnits är det givet att den registeransvarige som avgör vad som bör göras härnäst för robotar rörelse. Alla dessa steg upprepas för enskilda bildrutor som erhållits från kameran. [8]

Styrenheter huvudsakliga uppgift är att styra roboten mot bollar. De sekundära målen för controller är att undvika kollisioner, direkt roboten att träffa bollen i riktning mot målet och ta den kortaste vägen att nå bollen. Den registeransvarige utformade använder datorns serieport för att skicka data via USB Bluetooth till roboten.

5.1.4 Bluetooth Transceiver

Efter bilden bearbetas och nödvändig information ges till registeransvarige, genererar det en utgång skickas till robot för rörelse. Olika kommunikationsmoduler kan användas här som Radio transceivers, IR-sändtagare och Bluetooth-sändtagare. Jag använder Bluetooth-sändtagare för sin enkelhet och lägre strömförbrukning jämfört med de andra två modulerna. Bluetooth-sändtagare är plug and play-enheter så enkel att installera och är idealiska för mindre avstånd. Den anordning som jag använde är 2.0 Bluetooth USB dongle.

Interface

USB 2.0

Stödsystem

Windows 98/98SE/ME/2000/XP/Vista

Symbolhastighet

Symbolhastighet

Ta emot och skicka utbud

Upp till 20 m

Stöd för Bluetooth

V 2.0 och V 1.2

Tabell 5.3: Specifikation av USB-Bluetooth-modul

5.2 controller

Styrenheten kontrollerar flera villkor innan du skickar ett rörelse kommando till roboten.

5.2.1 kontroll för boll position

Controller första jobb är att helsike för bollen position det om det ligger framför eller bakom det. Om det ligger bakom den robot alligins det själv med x-axeln och börjar backa tills bollen är framför den. Om dess redan i fron registeransvarige hoppar i vinkel jämförelse algoritmen.

5.2.2 vinkel jämförelse

Istället för att försöka närma bollen försöker roboten få till en punkt som är på ett visst avstånd bakom bollen. Det står först bollen genom att jämföra vinkeln mellan bollen och robotens huvud bollen och robotens bas. Om skillnaden är större då + _ 5 grader roterar den roboten vänster eller höger för att möta den imaginära punkten. När den står inför denna punkt börjar det röra sig mot den.

5.2.3 slå bollen

Efter att ha nått imaginärt peka controller alligns roboten i riktning mot målet och slå bollen i riktning mot målet med viss fart. Figur 4.2 visar imaginära punkt placering. Punkten "G" representerar position av målet på stadion, punkt "B" representerar den aktuella positionen för bollen och "I" representerar den imaginära poit definieras av registeransvarige.

Figur 5.2: Imaginära punkt placering

5.2.4 försvara

Styrenheten kontrollerar också tillstånd som om en robot är för nära bollen dess uppenbara att det kommer att nå bollen först. Så istället för att försöka närma sig den gör handkontrollen roboten försvara målet genom att göra roboten komma mellan bollen och mål.

5.3 robot

Figur 5.3 visar dataflödet i roboten

Figur 5.3: Komponenter av robot

5.3.1 Bluetooth Transceiver

Roboten använder HC-05 modul för att få instruktioner från mjukvaran baserat styrenheten i datorn. HC-05 är den mest använda transceiver har både master och salve konfigurationsalternativ. Modulen har inbyggt minne för lagring av information och ger ett antal konfigurationsalternativ. De inkluderar byte av modulnamn, lösenord, master slav konfiguration och inställningar för överföringshastighet. [14]

Mini storlek (L x b x H)

Ca 27 x 13 x 2 mm

Operativa frekvensband

2.4 GHz

Bluetooth-specifikation

V2.0 + EDR

Output Power klass

Output Power klass

Driftspänning

3.3V

Flash-minnesstorlek

8Mbit lagring

Temperaturen

−40◦C till 80◦C

Arbets temperatur

−25◦C till 75◦C

Tabell 5.4: Specifikation av HC-05 Bluetooth-modul

5.3.2 Arduino UNO R3 (mikrokontroller)

I detta projekt används den mikro-controller som ett medium för att konvertera de bitarna fått från Bluetooth-modul av robot till information som en motor driver IC kan förstå. Arduino UNO R3 använder ATmega328 mikro-controller som är idealisk för ett scenario som detta projekt med tillräcklig hastighet och fel fri översättning. [15]

Mikro-controller

ATmega328

Driftspänning

5V

Ingående Voltage(recommended)

7V-12V

Ingående Voltage(limits)

6V-20V

Digitala I/O Pins

14 (6 ge PWM-utgång)

Analog ingång Pins

6

Likström per i/o Pin

40 mA

Likström för 3.3V Pin

Likström för 3.3V Pin

Flash-minne

32 KB 0.5 KB används av starthanteraren

SRAM

2 KB

EEPROM

1 KB

Klockfrekvens

16 MHz

Längd

68,6 mm

Bredd

53,4 mm

Vikt

25 g

Tabell 5.5: Specifikation för Arduino UNO R3 mikro-controller

5.3.3 motorn förarens IC

L293D är en dubbel H-bridge IC används för kontrollerande likströmsmotorer. Dubbla H-bridge gör det kan styra två likströmsmotorer samtidigt. Mindre storlek, låg strömförbrukning för IC drift dvs 0.120 watt, mindre värme och separata skenor för IC drift och motoriska drivande gör den idealisk för små robotar

Produkt

DC Motor styrenheter / drivrutiner

Typ

H-Bridge

Operativa matningsspänningen

4.5V till 36V

Utgångsström

600 mA

Drifttemperatur

−40◦C till + 150◦C

Leverera ström

2 mA

Montering av stil

Genom hål

Paketet/fall

PowerDIP-16

Antal utgångar

2

Tabell 5.6: Specifikation av L293D motorn förarens IC

5.3.4 motors

Roboten använder 4 borstad likströmsmotorer för rörelse. Varje motor har en växellåda för bättre vridmoment och lägre hastighet. Lägre hastighet ger exakt förflyttning i fältet stadium och högt vridmoment minskar motor belastning som roboten väger 2 kg. Motorerna används parvis för rörelse. Om rätt par motors Vrid medurs och vänster par motors vänder anti medurs roboten vänder vänster, på samma sätt vänder om rätt par motors Vrid medurs och vänster par motors visar medsols roboten rätt. Att flytta fram båda par motors tur medurs och moturs för bakåt rörelse respektive. All denna rörelsekontroll uppnås genom den motorn föraren IC.

Drifttemperatur

−10◦C till −60◦C

Märkspänning

6.0VDC till 12.0VDC

Märklast

10 g * cm

No-load ström

70 mA max

Varvtal vid obelastad motor

9100 +-1800 varv/min

Inlästa ström

250 mA max

Inlästa hastighet

4500 +-1500 rpm

Start vridmoment

20 g * cm

Start spänning

2 VDC

Stall ström

500 mA max

Max kroppsstorlek

27,5 mm x 20 x 15 mm

Axel storlek

8 x 2 mm

Tabell 5.7: Specifikation av DC-motorer används i robotar

5.3.5 säkerhet

Robotarna kommunicera med datorn med Bluetooth-moduler. Deras standard lösenord är "1234" så om någon vet default lösenord han kan ansluta med robotar. Så försummelsen lösenord för både av modulen för närvarande robotarna har ändrats för att undvika missbruk.

Kapitel # 6

Systemtestning och utvärdering

6.1 grafiskt gränssnitt testning

Eftersom detta projekt inte är en prototyp av något som har presenteras på marknaden, har det inte ett GUI för programvaran. Det enda syftet med detta projekt var att genomföra vad var lärt under grad kandidatprogrammet och vill veta mer om halvautonoma robotics och bildbehandling.

6.2 användbarhet testning

Även om programmet saknar grafiskt användargränssnitt dess ganska enkelt att använda. Användaren kommer att kräva MATLAB version 2014a och filen "m" byggd för detta projekt med den Visionsystemet och controller. Så måste den som vill finns i arbeta med detta projekt bara ha grundläggande kunskap om programmet MATLAB.

Det hårdvara är ännu enklare som användaren behöver bara slå på strömbrytaren som är närvarande på robotarna.

6.3 programvara prestandatestning

MATLAB är inte gjord speciellt för bildbehandling även om bildbehandling verktyg i MATLAB har nästan alla funktioner som krävs för att bearbeta en bild och få användbar information från bilden. Bildbehandling i MATLAB är inte lika snabbt som det kan vara i programvara enbart gjort för detta ändamål. Att hålla denna sak i åtanke fortfarande controller slingan tar bara 0,5 sekunder till 0.8 sekunder att bearbeta en ram som är tillräcklig. Som kunskapen om bildbehandling var i inlärningsfas kan så fortfarande det finnas några saker som kan göra programvara prestanda ännu bättre.

6.4 kompatibilitetstest

Vad beträffar kompatibilitet är beror det på programvaran körs på systemet. Att systemet för provning av projektet med en dubbelkärnig processor och 2GB eller RAM. Så om systemet är snabbare programvaran kommer att prestera bättre och om det är långsammare prestanda av programvaran kommer att minska också.

I hårdvara kräver robotarna kvalitet batterier och med spänning nivå över 8v. Även om Arduino kan arbeta på lägre spänningar fina men som batterierna inte ger tillräckligt med kraft för att köra motorerna och göra seriell kommunikation på samma gång, tappa anslutningen av Bluetooth-moduler. Så 8V för 12V-batterier är rekommenderar att debiteras över 20 procent för problemfri drift av projektet.

6.5 undantagshantering

Standard överföringshastigheten av hc-05- och hc-06 är 9600 bitar per sekund; Det är tillräckligt om data skicka är regelbundet eller kräver färre priser efter varandra. För mitt projekt skickas kommandona från registeransvarige inte exakt samma intervall som vissa ramar kräver mindre tid i behandling och vissa kräver mer. Så standard överföringshastigheten vilket resulterar i anslutning droppe. För att övervinna detta problem standard överföringshastigheten var sätta till 115200bits per sekund och för att ändra standard säkerhet stiften av Bluetooth-moduler de ändrades.

Hastigheten på robotar motion var också förbättrat genom att skicka två gånger rörelse kommando per ram behandlas istället för att skicka ett enda rörelse kommando.

6.6 hårdvara provning

Den motorn förarens IC L-293D kan hantera en maximal ström på 650mA per kanal med 2 300mA nuvarande fått borstad motorer kopplade till varje kanal strömmen når 600mA. Även om det ligger inom specifikationer men det är ganska nära till maximum begränsar och värmer IC L-293D.

6.7 datasäkerhetstestning

De enda komponenter som kräver säkerhet finns Bluetooth-moduler. Detta är anledningen till att deras standard säkerhet pins ändrades. Men om någon vet nyckeln sedan under driften av projektet robotar kommer att ta bort länken från datorn och ansluta till den enhet som försökt för anslutningen kallas kant vid Bluetooth-enheter.

6.8 begränsningar

Under driften av projektet bör ingen vit eller röd färgade objekt placeras på stadion området. De extra objekt som upptäcks kommer att sakta ner processen för bildbehandling och objektet kan betraktas som en del av robotar, boll eller det målet läge med falska rörelser av robotar.

Robotar batteriet bör laddas över 20% att undvika anslutning droppe under operationen mellan hopkopplade Bluetooth-moduler.

Robotar kan inte slå bollen om det ligger alltför nära stadion gränser som i det fall den imaginära punkt som definieras av registeransvarige kan ligga utanför arenan. Så bollen bör flyttas manuellt.

Kapitel # 7

Slutsats

7.1 kunskap förvärvat genom arbetet i detta projekt

7.1.1 bildbehandling

Bildbehandling visar sig vara användbar på många sätt som att upptäcka objekt, jämföra objekt storlekar och få nästan all information om ett objekt inklusive dess storlek pixlar, mittpunkten, färg, längd etc. Dessutom med ännu en låg kostnad webbkamera är resultaten av bildbehandling helt acceptabelt och exakt så det är en i dyra men ändå mycket kraftfullt verktyg att ha.

7.1.2 trådlös kommunikation mellan maskiner

Trådlös kommunikation är däremot lite dyrt om används för korta sträckor. Men för maskin som en robot som har att rotera och flytta fram och tillbaka den på bästa sätt att kommunicera som det inte kan göras med hjälp av kablar. Avståndet till vad två trådlösa moduler kan kommunicera beror på dess kvalitet och kvaliteten är direkt proportionell mot kostnad. Jag lärde mig hur man gör seriell trådlös kommunikation och också om hur mycket viktig är säkerheten för trådlös kommunikation.

7.2 förbättringar

Följande är de saker som kan förbättra resultatet av den fotboll spela robotar.

· Den trådlösa räckvidden för kommunikation mellan dator och robotar kan förbättras om hög kvalitet Bluetooth-moduler används eller radiokommunikation kan göras vid stor fotbollsplan.

· Fler robotar kan läggas för att göra spelet mer intressant.

· Borstlösa motorer kan användas i robotar för tillförlitlighet.

· Algoritm som används för Visionsystem som controller kan förbättras för bättre prestanda