Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Współpraca człowieka z robotem przy sortowaniu losowo rozmieszczonych obiektów

Jezierski E., Łuczak P., Smyczyński P., Zarychta D.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2018

|

z. 196

353--363

PL

Referat przedstawia możliwości nauczenia systemu sterowania robota wykonywania operacji autonomicznego sortowania obiektów różniących się cechami, które mogą być zidentyfikowane przy użyciu systemu wizyjnego. Obiekty mogą być rozmieszczone w sposób dowolny na scenie robotycznej, również częściowo lub całkowicie zasłonięte innymi. Operator w fazie uczenia pokazuje sposób sortowania przenosząc w dłoni kolejne obiekty, np. czerwone do pojemnika A, zielone do pojemnika B, itd. System robotyczny, po rozpoznaniu zadawanego sposobu sortowania przy wykorzystaniu systemu wizyjnego, kontynuuje tę pracę w sposób autonomiczny, aż do wybrania wszystkich rozpoznanych obiektów. Wymiary, kształty oraz rozmieszczenie pojemników są dowolne. Opracowane algorytmy są testowane na stanowisku badawczym wyposażonym w dwa nowoczesne roboty KUKA LBR iiwa 14 R820.

EN

The paper presents the possibilities of teaching a robot controller to perform operations of autonomous segregation of objects differing in features that can be identified using a vision system. Objects can be arranged freely on the robot scene also covered with others. In the learning phase, the robot operator shows the segregation method by moving subsequent objects held in the human hand, eg. red to container A, green to container B, etc. The robot system, after recognizing the idea of segregation that is being done using the vision system, continues this work in an autonomous way, until all identified objects will be removed from robotic scene. There are no restrictions on the dimensions, shapes and placement of containers collecting segregated objects. The developed algorithms were verified on a test bench equipped with two modern robots KUKA LBR iiwa 14 R820.

2

Stanowisko eksperymentalne typu wahadło na wózku: konstrukcja, modelowanie, identyfikacja, sterowanie oparte na modelu, wdrożenie

Arent K., Szulc M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2018

|

z. 196

365--376

PL

W pracy przedstawiono stanowisko eksperymentalne układu wahadła na wózku i na jego tle omówiono wszystkie kluczowe zagadnienia dotyczące wytworzenia modelu matematycznego, algorytmu sterowania opartego na modelu i wdrożeniu tego algorytmu na platformie sprzętowej. W zakresie modelowania zebrano działania wykorzystujące obliczenia symboliczne w Mathematica, modelowanie 3D w Autodesk Inventor, modelowanie fizyczne w SimMechanics, estymację parametrów w Simulinku. W kontekście sterowania zestawiono operacje w zakresie projektowania w Control Toolbox i Simulinku, automatycznego generowania kodu w Embedded Coder, implementacji kodu w środowisku FreeRTOS. Ocenę poprawności działań i zaproponowanych rozwiązań oparto na podstawie wyników eksperymentów zawartych w pracy.

EN

This work presents an experimental stand - a pendulum on a cart. It is discussed, with this background, all the key issues concerning development of a mathematical model and model based control algorithm, and deployment of this algorithm to a target hardware platform. I the scope of modelling we integrated symbolic computations in Mathematica, 3D CAD modelling in Autodesk Inventor, physical modelling in SimMechanics, parameters estimation in Simulink. In the context of control, we integrated operations covering control design in Control Toolbox, automatic code generation in Embedded Coder, implementation of the resulted code in FreeRTOS. The assessment of the correctness of activities and proposed solutions is based on the results of the experiments contained in the work.

3

Action based activities prediction by considering human-object relation

Dutta V., Zielinska T.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2018

|

z. 196

343--352

EN

For an effective human-robot collaboration, it is important that an assistive robot is able to forecast a human action. The new action recognition method for anticipating the human activities basis on visual observation is presented. The spatio-temporal human-object relation taking into account the so-called affordance is analyzed, the action features are defined. We also deliver a RGB-D type activity dataset obtained using new Senz3D vision sensors. To demonstrate the effectiveness of the proposed approach, we discuss the experiments with summarizing the anticipation results obtained using two different datasets.

4

Czterokołowa autonomiczna platforma mobilna na potrzeby badań i edukacji

Szomiński S., Turek W., Cetnarowicz K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2014

|

z. 194, t. 1

223--232

PL

Rosnące zainteresowanie badaniami nad wykorzystaniem kołowych robotów mobilnych oraz możliwościami ich zastosowania w edukacji tworzą zapotrzebowanie na różnorodne urządzenia tego typu. Dostępne platformy mobilne podzielić można na dwie grupy: tanie urządzenia o ograniczonych mozliwościach i bardzo kosztowne rozwiązania o szerokim spektrum zastosowań. W artykule zaprezentowana została nowa, uniwersalna i stosunkowo niedroga platforma mobilna, która pozwala na prowadzenie zaawansowanych badań i działalności edukacyjnej. Jest ona łatwa w montażu i utrzymywaniu oraz pozwala na szybkie dodawanie nowych komponentów i zastosowań. Umożliwia autonomiczne wykonywanie złożonych algorytmów zaimplementowanych w różnych językach programowania. Przeprowadzone teksty skonstruowanych prototypów pozwoliły zweryfikować przydatność, niezawodność i uniwersalność opracowanej platformy.

EN

Available mobile platforms can be divided into two groups: low-cost devices with limited abilities and more universal, very expensive solution. The article presents a new, versatile and relatively inexpensive mobile platform that allows conducting advanced research and educational activities. It is easy to build, maintain and extend with new components and applications. It enables autonomus execution of complex algorithms implemented in different programming languages. Conduducted tests showed flexibility, durability and robustness of the platform.

5

Afektywny system przekazu informacji dla robota społecznego

Kędzierski J., Aniszczyk A., Bihun J., Dmochowski M., Folta B., Górniak W., Kochanowski B., Kret M., Krupop K., Nomejko K., Nowak M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2014

|

z. 194, t. 1

197--212

PL

W pracy podjęto próbę realizacji systemu umożliwiającego pozyskiwanie i analizowanie przez robota społecznego informacji pochodzących głównie z Internetu. Następnie, dane te są analizowane pod kątem nacechowania emocjonalnego. Ocena ta, wpływa na spoób ich przekazu, a w podejściu długoterminowym, także na symulowany stan emocjonalny robota. Zaproponowany system pozwala uniknąć schematycznych zachowań robota, co może być niezwykle pomocne w opracowywaniu i realizacji długoterminowych eksperymentów HRI. Dedykowany system bibliotek programistycznych oraz skryptów stanowi jedynie narzędzie, które do poprawnej konfiguracji wymaga wiedzy psychologicznej z zakresu behawiorystyki i interakcji międzyludzkich.

EN

This paper presents an approach to implementing a system for a social robot allowing for the acquisition and analysis of information coming from the Internet. The data is analyzed with regard to its emotional characteristics. This allows for evaluation of the incoming information in a way that changes how the robot communicates it and could change the robot's simulated emotional state during long-term interpretation. The proposed system allows to avoid schematic behavior which can be extremely helpful for designing and executing long-term HRI experiments. A dedicated set of software lubraries and scripts provides a tool that requires its user to have psychological knowledge of behaviorism and human interaction.

6

Adaptacyjny system rozpoznawania emocji na podstawie wyrazów twarzy

Żarkowski M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2014

|

z. 194, t. 1

213--222

PL

W artykule opisano i zbadano adaptacyjny system rozpoznawania emocji oparty na sieci neuronowej pracującej w trybie on-line. Przetwarzanie wstępne wykorzystuje hybrydowe podejście: dopasowanie modelu 3D do twarzy na obrazie z wykorzystaniem aplikacji FaceTracker i ekstrakcję cech geometrycznych w oparciu o metodę nadmiarowego zbioru cech. Opracowany system uzyskał 96.8% skuteczności na osobach poznanych i 84.9% na osobach nieznanych na bazie wyrazów twarzy MUG. Badania wskazują, że system skutecznie dopasowuje się do zmian w otoczeniu, utrzymując wysoką skuteczność klasyfikacji.

EN

The paper presents an adaptive facial emotion recognition system based on on-line learning neutral network. The preprocessing stage uses a hybrid aproach: a 3D face model is fitted to the image with FaceTracker application, then geometric features are extracted through extensive feature set method. The resulting classification rate on MUG facial expression databases was 96.8% for known subjects and 84.9% on unknown subjects. The research suggests that the system is able to finely adapt to the changes in environment and maintain high classification rate.

7

Rozpoznawanie wzorców cyfrowych za pomocą robota edukacyjnego

Dimitrova-Grekow T., Grodzki D.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2014

|

R. 60, nr 5

284--287

PL

Artykuł przedstawia system rozpoznający liczby rzymskie przy użyciu edukacyjnego zestawu Mindstorms NXT. Algorytm OCR wybrany do rozpoznania znaków został oparty na klasyfikacji cech. Zaadaptowana wersja algorytmu Region of Interest ROI i klasyfikacja cech są głównymi atutami tej pracy. System został skutecznie przetestowany pod wieloma względami. Powstała konstrukcja umożliwiająca skanowanie kartki formatu A4, a obsługujący ją program umożliwia prawidłową interpretację zeskanowanych liczb rzymskich.

EN

Pattern recognition is always associated with powerful calculation [1, 2]. A specific branch in this area is Optical Character Recognition [3, 4, 5] where one of the most popular techniques is Feature Extraction, also known as Intelligent Character Recognition [6]. All ICR algorithms are topological [7, 8, 9]. This paper presents an implementation of Roman Number Recognition system realized on LEGO Mindstorms NXT educational robot. The main point is successful minimalistic realization of an on-board pattern recognition system. The NXT platform allows also an easy reconfiguration of the hardware and more building freedom without extra costs (Fig. 1.). An adapted version of the ROI algorithm is implemented [10]. Based on the extracted features (Fig. 2.) a classification of the roman digits is proposed (Fig. 3.). The final stage of the program includes segmentation, end result calculation and visualization of it on the robot screen. The conducted experimental tests proved a 100% efficiency for digit and number recognition having a process in optimal conditions and quite good stability for the optical noises (Fig. 4.) and color chances (Tab. 1). In spite of many drawbacks of the hardware, the implemented system seems very perspective and invokes many ideas toward pattern recognition technics.

8

Metoda zdalnego zarządzania robotami mobilnymi

Żukowska I., Dimitrova-Grekow T., Salauyou V.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2014

|

R. 60, nr 7

492--494

PL

Artykuł przedstawia badania efektywności zarządzania układami mobilnymi przez Internet oraz testowanie skuteczności algorytmu śledzenia robota sterowanego zdalnie. Eksperymenty zostały przeprowadzone na zrealizowanym do tego celu systemie - serwis internetowy oferujący przeprowadzanie gry pomiędzy dwoma, zdalnie sterowanymi robotami. Do wykonania powyższych założeń wykorzystany został statystyczny algorytm śledzenia punktu oparty o rozszerzony filtr Kalmana. Przeprowadzono szereg testów.

EN

The paper presents an analysis of the effectiveness of mobile system management via the Internet [1] and testing of the effectiveness of the tracking algorithm robot controlled remotely [2, 3]. A object tracking algorithm based on the Extended Kalman Filter is implemented into a game for two robots (Fig. 1). The project proves the efficiency of the robot control and the EKF accuracy by observing and analyzing the work of the internet service, which allows two remote-controlled robots to take a part in the game [8]. Similar examples are in medicine [5] as well as international research and education [6]. All of them use advanced robotics technologies [4, 7, 9]. The robot used in the experiments is an educational robot Mindstorms NXT and in this paper we prove that it also gives many possibilities to achieve interesting results in robot remote-control and human-robot interaction (Fig. 2). In the case of tests for the reaction time of the robot on request, one can draw positive conclusions. In situations where no response is required from the server, the response time of the systems to commands from the remote computers is instant. The effectiveness of the tracking algorithm for the remote-controlled robot was tested by conducting a series of tests. They showed a proportional dependency between the velocity of the robots and the coordinate errors (Figs. 3 and 4). A possible direction of development of the system may be the use of more advanced Internet technologies, which could accelerate communication between a client and a server.

9

Implementacja algorytmu śledzenia przy użyciu kamery oraz mobilnego robota edukacyjnego

Dimitrova-Grekow T., Rogowski M.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2013

|

R. 59, nr 8

818--820

PL

Artykuł prezentuje algorytm śledzenia z wykorzystaniem filtru Kalmana. Do realizacji celu został wykorzystany smartfon z systemem Android i wbudowaną kamerą oraz robot z serii LEGO Mindstorms NXT. W ramach pracy został zaprojektowany i stworzony działający system śledzący obiekt. Zastosowanie filtru Kalmana w dużym stopniu poprawiło skuteczność śledzenia. Przedstawione zostały testy wraz z interpretacją ich wyników. Pokazują one skuteczność zaimplementowanych rozwiązań. Opisany został także wpływ różnych parametrów na efektywność śledzenia.

EN

Information obtained through analysis of video sequences can have many uses, for instance in different video-game controllers or intelligent mobile safety systems [1]. Thanks to the miniaturization of integrated circuits, it is possible to use these solutions in intelligent mobile vehicles [2]. In order to keep track of an object, first there has to be found its existence and location. Many methods of detection and tracking are based on the specific object characteristic [3,4]. The observation of the object contour is also very popular[5,6]. In every case, however, the disadvantages are downside costs and possibility of losing an object by sudden changes of the selected feature. This work presents the implementation of a tracking algorithm with double detection-color and shape. Both parameters were analysed with a large tolerance, which simplified the calculation engine. There was used the Kalman filter [7]. An Android Smartphone with a built-in camera and a robot of LEGO Mindstorms NXT series were applied. The paper contains a description of the structure of the system (Fig.1) and the most important implementation details associated with a specific way of detecting and tracking the object (Fig.2). The experiments carried out show the efficiency of the system (Fig. 2, ). The impact of the various parameters on the efficiency of the trace is described (Tab 1). The tests together with the interpretation of their results are presented.

10

Hybrydowy algorytm samolokalizacji

Dimitrova-Grekow T.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2013

|

R. 59, nr 11

1163--1166

PL

Niniejszy artykuł prezentuje podejście hybrydowe do samolokalizacji w oparciu o zintegrowany system zbierania danych. Obie funkcje topologiczna i metryczna zostały zrealizowane z użyciem dalmierza ultradźwiękowego. Do przetestowania poprawności działania opracowanej metody wykorzystano robot Lego Mindstorms NXT. Zaprezentowane rozwiązanie przyśpiesza pracę pojazdu, skracając czas rozpoznawania napotkanych obiektów orientacyjnych. Minimalizowany jest błąd odometryczny. Bardzo istotnym elementem pracy jest identyfikacja obiektów, ich orientacji i budowanie modelu mapy o względnym stopniu zaufania. Przeprowadzone badania wykazały wysoką dokładność zaprezentowanej metody samolokalizacji.

EN

Application of two independent systems is a classical approach when realizing topological-metric localization algorithms [1, 2, 3]. In this issue a hybrid localization method with an integrated data collecting is proposed. Both functions, topological and metric, are based on a sonar. Multi-reflections are one of the biggest problems by the sonar systems [7, 8]. However, there are many examples of using sonars in the Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) [4, 9]. The presented method (Section 2) consists of four phases: 1) data collec-tion and filtering (Figs. 1 and 2), 2) object classification (Fig. 3), 3) building map with a confidence coefficient (Fig. 4), 4) local and global map (Fig. 5) comparison and end decision. Many authors use a grid map for the topological localization [5, 6]. Here a model matching attempt is performed. The concept of the confidence coefficient map is very important in this work. Section 3 describes an experiment whose workspace is shown in Fig. 6. The results (Section 4) are presented in Table 1: 77% of the tests were successful , 14% gave fault results, while in 9% – no solution was found. In spite of the restrictions of the used robot, the project seems very perspective.

11

Trójwymiarowy animowany model ramienia robota edukacyjnego

Służałek G., Kubica M., Będek P.

Mechanik

|

2013

|

R. 86, nr 2CD

PL

Modelem bazowym wykorzystanym pracy było ramie robota edukacyjnego do samodzielnego montażu STV-KSR10 firmy Velleman. W programie typu CAD zamodelowano urządzenie w przestrzeni trójwymiarowej i wygenerowano jego animacje. Badania numeryczne w programie typu CAE zostały przeprowadzone przy wykorzystaniu MES, jako metody obliczeniowej dla różnych materiałów konstrukcyjnych. Urządzenie przetestowano pod katem występowania naprężeni, odkształceń i przemieszczeń, a także zbadano wartości współczynnika bezpieczeństwa.

EN

The base model of this study was educational robot arm STV-KSR10 for selfassembly, produced by Velleman. In CAD programme modelled device in three dimensional space and generated its animation. Numerical studies were performed in CAE by using MES as a calculation method for different materials. The device has been tested for the presence of stress, strains and displacements and examined the safety factor.

12

Asocjacyjno-metryczny sposób planowania drogi w zamkniętej przestrzeni

Dimitrova-Grekow T., Zach M. B.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2012

|

R. 58, nr 7

611-613

PL

W artykule przedstawiono eksperyment posługujący się metodą hybrydową: asocjacyjno-wizyjne podejście - adaptacja metody QualNav oraz pomiar odległości. Do praktycznej realizacji użyte robot Lego Mindstorms NXT 2.0, kamera telefonu komórkowego oraz sonar. Eksperymenty wykazały dużą skuteczność wykonanych poleceń. Scenariusz jest bardzo aktualny dla realizacji zadań autonomicznego poruszania się w dużych salach gdzie często pozycja i orientacja przedmiotów (krzesła, fotele, skrzynie itd.) nie jest stała.

EN

Quality strategies used in mobile robot navigation [4][6] can be successfully supplemented by quantity ones [2, 8]. In this paper we present a path-planning approach based on a hybrid [1][7], topological-metric strategy. It is based on topological navigation [5] adapted to enclosed spaces, expanded with sonar data-updating. The landmarks are assumed to possess properties common to those of office furniture, additionally marked with a color - a time-saving simplification (Fig. 1). Measurements of the distance have a secondary role: the distance was only measured if unambiguous identification of the registered objects was not obtained. What is significant in this approach is that parts of the landmarks have a non-steady position: instead by a fixed point, their presence is described by a zone (Fig. 2). The main task executed by a vehicle is to follow a route achieving the end position. The command structure (giving the route) is a data sequence - edges which have to be crossed over by the robot (Fig. 3). Besides odometry difficulties [3, 8], the great localization accuracy and the time impact of the scanning angle of a robot (Fig. 4) was experimentally proved. Dependencies between the precision of task-execution (accuracy of position achievement), work duration and the scan-angle used by the robot were examined and described. All final observations are presented in Tab.1. The scan-angle of about 25o was suggested based on investigations. The used scenario is very suitable for large office halls, where the position of the objects (chairs, armchairs, chests, etc.) is often not constant.

13

Modułowy dydaktyczny robot mobilny MRM.edu

Wiśniowski M.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2010

|

R. 14, nr 2

37-38