Soccer playing Robots (1 / 1 paso)

Paso 1:

Capítulo # 1

Introducción

1.1 Resumen del proyecto

Robots autónomos están diseñados para hacer ciertas tareas sobre la base de algoritmo incorporado en ellos y en su mayoría se limitan a un campo descrito. Estos robots necesitan un sistema para juzgar su entorno, su posición en ese entorno, una forma de realizar la tarea asignada y la forma de hacer eso precisamente. Cuando múltiples robots son presentar la complicación aumenta grandemente como un robot tiene que ser diseñado lo suficientemente inteligente como para realizar la tarea sin afectar el otro.

Los robots de la liga (SSL) de tamaño pequeño son parte del fútbol jugando el equipo de robots. Los robots en este equipo son guiados por el software en todos los aspectos como sus compañeros de equipo, oponentes, posición de los objetivos y la bola. Tanto los equipos tienen exacto mismo hardware como para esta competencia se estandardiza hardware. Así que básicamente la competencia es el software diseñado para controlar un equipo. Este software consta de todos los elementos básicos módulos necesarios para determinar los aspectos visuales, así como el algoritmo a un robot qué hacer y cómo hacerlo. El objetivo principal de esta tesis fue el tratamiento de la imagen y trayectoria de seguimiento. [1] [8]

La idea principal es motivada de los robots SSL pero la estructura es diferente, como esta tesis no forman parte de un equipo más bien, consiste en dos robots oponentes que se jugarán futbol uno contra el otro. El diseño del robot, su dimensión, forma de movimiento y las dimensiones del estadio son también diferentes. Los pasos básicos involucrados en la operación del proyecto incluye la captura de imagen a través de una cámara y luego esa imagen se convierte en la forma más conveniente que el software puede manejar como imagen en escala de grises o RGB estándar (imagen hecha por la combinación de imagen sólo colores que son rojo, verde, azul). Procesamiento de imágenes se realiza para determinar la posición de los robots y la pelota. El controlador diseñado recibe la información adecuada de la imagen y determina lo que el robot debe hacer a continuación para anotar un gol.

1.2 Descripción del problema

La Liga de pequeño tamaño (SSL) utiliza conceptos bastante complejos por el fútbol jugando en equipos de robots y si uno quiere hacer un robot para Liga de pequeño tamaño (SSL) es muy difícil especialmente para los principiantes. Así que este proyecto puede servir como una guía para todos los conceptos básicos que pueden ayudar a hacer un robot SSL.

La idea principal de esta tesis fue realizar un software basado en controlador que permite que dos robots jugar futbol contra otros utilizando procesamiento de imágenes para objeto de seguimiento y la interfaz en serie para la comunicación.

1.3 objetivos

· Procesamiento de imagen para la orientación y posición de los robots y la pelota

· Diseño de un software basado en controlador para hacer dos robots jugar futbol uno contra el otro

1.4 alcance del proyecto

Esta tesis muestra una de las formas de llevar la automatización a un robot mediante el diseño de un controlador de software de base. Como traer máquinas de automatización es uno de los aspectos más importantes de la tecnología moderna. Esta tesis es diferente en la mayoría de las formas de los estándares de los robots de tamaño pequeño de la liga (SSL). Sin embargo el algoritmo utilizado en este proyecto es la mismo utilizada en SSL. Este proyecto representa las cosas más básicas y estudio necesaria para desarrollar robots para el SSL y puede servir como una guía básica para alguien que esté interesado en desarrollar equipo SSL.

Capítulo # 2

Revisión de la literatura

2.1 antecedentes RoboCup

RoboCup es una iniciativa científica con un único propósito para aumentar el interés de la investigación y los estudiantes en diversos campos tecnológicos proporcionando una plataforma estándar como el robot juegos de fútbol. La idea detrás de este concepto era hacer robots lo suficientemente inteligentes por el diseño complejo regulador que un equipo robot humanoide que puede jugar contra jugadores humanos bajo las reglas oficiales de la FIFA.

RoboCup tiene cuatro principales intereses: fútbol de RoboCup, RoboCup Rescue, RoboCup hogar y RoboCup Junior. RoboCup Soccer tiene 5 ligas: humanoide, tamaño medio, simulación, pequeño tamaño y la plataforma. El equipo de guerreros de WPI primero compitió en la Liga de plataforma estándar en 2011. Esta liga ha fijado hardware, tan sólo el software se puede cambiar.

La liga más avanzada de RoboCup utiliza los robots Nao de Aldebaran como indica como indica en la Fig 2.1 proyecto Nao lanzado en 2004 y los robots Nao han sido el robot de la SPL desde 2010. La versión más reciente de las cabezas de los robots Nao es la versión 4, que cuenta con 2 cámaras de alta definición (1280 x 960), Intel ATOM 1.6 GHz CPU y comunicaciones inalámbricas sobre Wi-Fi. El cuerpo de los robots cuenta con 21 grados de libertad [1]

Figura 2.1: Diagrama de Aldebaran Nao [tomado de [1]]

2.2 tamaño pequeño de (SSL) de la Liga RoboCup marco

Una de las categorías RoboCup es SSL, es decir categoría robots tamaño pequeño de la liga. Consiste en equipos de robots de tamaño más pequeños. Cada equipo está formado por seis robots. Hardware de los equipos de ambos es exactamente igual lo unico diferente es el software o el algoritmo utilizado para el control de estos robots. Fig 2.2

Figura 2.2: Robot de Liga tamaño pequeño [tomado de [1]]

La alimentación de la cámara se da a los dueños de ambos equipos. Visión SSL que software se utiliza para obtener la información requerida del tiempo real capturado fotogramas. Después de procesar la imagen de la orientación y la posición se da información al software basado en controlador. Este controlador le dice a los robots qué hacer y cómo hacerlo. [5]

2.2.1 visión SSL

Es la configuración de hardware y software necesaria para encontrar la posición de la bola y los robots y orientación en el campo. Previamente las reglas de Liga tamaño pequeño permiten que cada equipo tiene su propio sistema de visión global. Los progresos realizados por los equipos participantes fue bastante cerca entre sí y sólo menor diferencia o mejora que existían. Por lo tanto, los comités responsables decidieron migrar a un sistema de visión compartida (incluyendo compartir el hardware de visión) para todos los equipos 2010. Este sistema llamado SSL-visión actualmente es desarrollado por voluntarios de los equipos participantes. [4]

Otros problemas importantes con la instalación de visión individuales fueron que el tiempo de instalación necesario antes y durante la competencia fue demasiado, como tener cinco equipos jugando en un campo; Diez cámaras necesitan ser montado y calibrado. Durante estos preparativos, un campo no puede utilizarse para cualquier partidos u otras preparaciones.

Debido al tamaño de campo estandarizados, SSL-Vision se convierte en una solución ideal para el humanoide, así como la Liga de plataforma estándar.

2.2.2 marco para SSL-visión

La figura 2.3 muestra un resumen de la arquitectura de marco. Todo el sistema deseado flujo de procesamiento está codificada en una pila de varias cámara que define plenamente cuántas cámaras se utilizan para la captura, y qué proceso particular se debe realizar. El sistema ha sido diseñado para que los desarrolladores pueden crear diferentes stacks para escenarios de aplicación de la robótica diferentes. De forma predeterminada, el sistema cargará una pila particular de varias cámara, etiquetada como "RoboCup pequeño tamaño doble cámara pila". [3]

El software incluye todo el material de calibración de cámara para el reconocimiento de patrón para los robots individuales de cada equipo. Y actualizaciones de la información proporcionada a cada equipo de base de tiempo real.

Los progresos en tiempo real mediante el uso de plug-in para el software de interconexión con una buena tarjeta de video. Actualmente SSL-vision utiliza Nvidia Geforce 7800GTX videos tarjeta.

Figura 2.3: Robot de Liga tamaño pequeño [tomado de [3]]

La visión de SSL utiliza filtro de Kalman extendido para fines de localización. Localizaciones de robot es muy difícil cuando el campo de visión es limitado y con limitación de capacidad de proceso. Las dos estrategias más utilizadas para este propósito son filtrado de Kalman y filtrado de partículas.

2.3 MATLAB

MATLAB es un software de "Laboratorio de matriz" comercial que proporciona un entorno amigable de programación interactiva. MATLAB ofrece una gran variedad de funciones incluyendo casi todas las expresiones matemáticas y visualización como procesamiento de imágenes y gráficos. MATLAB proporciona cálculos de matriz, procesamiento de señales, análisis numérico y entorno gráfico con built-in fácil funciona y así reduce el requisito de programación tradicional. [6]

En mi tesis de MATLAB se utiliza básicamente para el tratamiento de la imagen y controlador de diseño. MATLAB da la imagen de procesamiento de características como la mejora de la imagen (enfoque o desenfoque no fuera del foco imagen, resaltar bordes, mejorar el contraste de la imagen o iluminación de una imagen, eliminación de ruidos), restauración (eliminación de desenfoque por movimiento lineal, eliminación de distorsiones ópticas) la imagen y segmentación (búsqueda de líneas, círculos o formas particulares de una imagen en una fotografía aérea, identificación de vehículos, árboles de la imagen edificios o caminos etc..)

2.4 seguimiento de la trayectoria de

Seguimiento significa siguiendo un camino definido. Vehículos de ruedas diferentes se derivan ecuaciones diferentes para seguir el camino teniendo en cuenta el deslizamiento de las ruedas y la precisión del movimiento. Para tipo de monociclo robot con dos ruedas accionadas en un eje común y un punto medio "M" entre las dos ruedas de las ecuaciones es la siguiente

[2]

Aquí v y w son la traducción de robot y la velocidad angular del robot respectivamente y el theta indica el ángulo del vehículo en el campo con respecto a un sistema fijo de coordinar.

2.4.1 control de un robot de tipo monociclo

La ecuación del controlador para el robot de tipo monociclo en la "trayectoria de seguimiento para robots móviles tipo de monociclo y dos volantes" por "Alain Mi-caelli y Claude Samson" [2]

[2]

Los siguientes son los resultados del controlador formado por dos trayectorias de referencia Figura 2.4 es una trayectoria recta, resultado de un robot de seguimiento y Fig 2.5 es un resultado de simulación de trayectoria semicircular.

Figura 2.4: Resultados de un robot siguiendo la trayectoria de la línea recta [tomado de [2]]

Figura 2.5: Resultados de un robot siguiendo la trayectoria del semicírculo [tomado de [2]]

La desviación en los resultados de estos es por el deslizamiento de las ruedas y la diferencia de minutos entre las rpm de los motores de dos ruedas motrices como dos motores no pueden ser cien por ciento idéntica.

Capítulo # 3

Especificaciones de requisitos

3,1 - requisitos funcionales

3.1.1 – captura desde una webcam

El software de interactuar con la cámara web conectada y capturar un fotograma,

3.1.2 – proceso marco capturado

Una vez que el marco se captura se procesará de la siguiente manera

3.1.3 – conversión a imagen binaria

El fotograma capturado se convierte en marco binario para el fácil procesamiento y reduciendo la carga en el sistema.

3.1.4 – calcular dimensiones de marco

Dimensiones del cuadro capturado se adquieren para la calibración.

3.1.5 – calcular región de interés (ROI)

Una vez que el marco está listo y filtrada las regiones de interés se extraen que son básicamente los objetos detectados en el campo del estadio.

3.1.6 – organización de la región de interés (ROI)

Las regiones detectadas entonces se arreglan según sus tamaños respectivos por lo que pueden ser secuenciados e información respectivo puede ser adquirido. El tamaño de cada objeto representa un ROI específico como el mayor ROI detectado es la posición del objetivo.

3.1.7 – comparación de los resultados

El controlador entonces busca las condiciones de movimiento. Como se compara el ángulo entre el robot y la bola. Si el ángulo es mayor o menos entonces cierta cantidad el robot gira para hacer frente a la bola.

3.1.8-enviando los comandos

Después de que las condiciones se comprueban, si la condición no se cumple como el robot se enfrenta a no hacia el balón el regulador enviará comandos de rotación para girar el robot hacia el balón. Por otro lado si la condición está satisfecha el controlador verifica la siguiente condición.

3,2 - requisitos de calidad de requisitos no funcionales

3.2.1 velocidad

El controlador de software y el algoritmo de procesamiento de imágenes es rápida y pueden proceso cuatro fotogramas por segundo y se puede realizar mejor si se utiliza un equipo mejor.

3.2.2 eficacia

El movimiento de los robots es preciso y exacto al reducir el deslizamiento y el mejor modelo de diseño.

3.2.3 fiabilidad

El proyecto es confiable y seguro como cada uno de ellos inalámbrico módulos de comunicación está protegida por una contraseña única. Se diseñan circuitos adecuados y componentes son seleccionados después de hacer el cálculo para que nada se carga entonces más puede manejar.

3.2.4 legal y licencias

El controlador de base de software no tiene problemas legales o licencias, como estoy usando software de código abierto como Arduino 1.0.5 y MATLAB 2014a.

Capítulo # 4

Diseño del sistema

4.1 metodología de diseño

La figura 4.1 es la metodología en la cual el proyecto opera

Figura 4.1: Metodología del proyecto

Para la visión una web-cam se utiliza para adquirir Marcos. Procesamiento de imágenes se realiza en MATLAB. De la imagen procesada es determinada información como la posición de bola y ángulo y posición del robot. La información adquirida entonces se utiliza para alimentar el controlador de movimiento del robot.

4.1.1 visión

Una webcam es seleccionada para la transmisión en vivo del campo del estadio. La razón para la selección de una cámara web es que la calidad de imagen es lo suficientemente buena para obtener la información de los fotogramas capturados y pequeña resolución reduce la carga de procesamiento, así.

4.1.2 procesamiento de imágenes de

Se procesa cada fotograma capturado. El proceso incluye la conversión a imágenes binarias, dividiendo la estructura en canales para obtener mejores resultados. Cada fotograma capturado tiene ligera variación del umbral de los objetos detectados para el canal rojo, verde y azul. Una vez que los objetos son detectados en cada canal que los canales son fusionaron para obtener la región, que es común en todos.

4.1.3 localización

Luego se etiquetan los objetos detectados y sus valores como el área que ocupan y centro puntos se almacenan en matrices para que pueden ser utilizados por el controlador.

4.1.4 control

Cada robot tiene su propio controlador de software de base que está programado en el software MATLAB.

Función principal del controlador es comprobar las condiciones y decidir lo que debe hacer junto al enfoque de robot de hacer la pelota y marcar el gol. O en el otro caso si el otro robot está tratando de anotar un gol cómo lo puede detener.

4.1.5 comportamiento

Después el controlador comprueba condiciones y decide que hacer enviar comandos de movimiento a los robots y trabajo del robot es actuar en los comandos que envía. Incluyendo el movimiento hacia delante, hacia atrás y rotación en ambos sentidos.

Capítulo # 5

Implementación del sistema

Para implementar el proyecto se ha categorizado en las siguientes tres partes principales.

o sistema de visión

o controlador

o Robots

5.1 visión sistema

La figura 5.1 muestra el flujo de datos del sistema de visión

Figura 5.1: Componentes del sistema de visión

5.1.1 cámara

Estoy usando q350 Lenovo USB Webcam para captura de imágenes. Tiene resolución de 320 x 240. La resolución más pequeña hace la imagen menos detallada por lo tanto, que el proceso de imagen puede hacerse a una velocidad mejor. Tiene una interfaz USB y es compatible con cualquier sistema operativo.

Resolución

320 x 240

Voltaje de funcionamiento

4V-6V

Velocidad de captura

25 fps

Tabla 5.1: Cámara Specifitaions

5.1.2 equipo

Computadora utiliza para imagen procesamiento y comunicación de datos entre el robot y el controlador de software de base. Cualquier ordenador puede utilizarse preferiblemente con 1GB de RAM y un procesador de doble núcleo como tratamiento de la imagen requiere de recursos como memoria RAM y Video. Más memoria ayuda a tener un búfer más grande que puede ayudar a acelerar el proceso proceso después de capturar los fotogramas de la cámara adjunto de imagen.

Procesador

Core 2 Duo E8400

MEMORIA RAM

2 GB

Conjunto de chips

Intel G41 serie

Tabla 5.2: Especificaciones del equipo utilizado para la tesis

5.1.3 MATLAB

MATLAB se utiliza para procesar y diseñar el controlador para el movimiento del robot de imagen. Herramienta de adquisición imágenes de MATLAB se utiliza para conectar la cámara con el software MATLAB. Esta herramienta tiene funciones integradas para el procesamiento de una imagen y adquirir la información requerida de una imagen o un conjunto de imágenes o incluso vivo.

En esta tesis había usado MATLAB para el seguimiento de los objetos. En mi caso hay dos robots, bola y dos objetivos que son los objetos principales a ser rastreado. Bola de seguimiento sólo requiere posición pero para un robot su ángulo es tan importante como su posición. Sin ángulo de que un robot no se puede mover a una ubicación deseada, el objeto de no estar delante de él todo el tiempo tuvo que pasar cierto ángulo hacia su objetivo y luego moverse hacia el objetivo. Como el desplazamiento es el camino más corto a la meta. Para el seguimiento de un objeto en tiempo real streaming, cada cuadro es procesado individualmente para obtener la región de interés. El cuadro adquirido se divide en canales RGB. De estos canales de la región de interés se obtiene por sustracción o utilizar operaciones lógicas como la operación "OR" y "Y" operación. Dividiendo la estructura en canales de ayuda a conseguir resultados más precisos como otro canal tiene un umbral poco diferentes de diferentes colores. [7] [9]

Después de la región de interés se destaca en cada canal se unen entre sí por "Y" operación para obtener la región común en todos los canales respectivos. Filtrado puede hacerse después de este paso para evitar ruidos. El marco se convierte en binario para el análisis de blob. Análisis de BLOB da la región en una imagen binaria que tiene diferentes propiedades con respecto a la otra imagen como una mancha blanca en una zona de color negro. Análisis de BLOB en MATLAB también proporciona varias funciones como bounding box (dibuja una caja alrededor de la región de interés en una imagen), centroide (da el punto central de la región de interés en una imagen), etiquetado (etiqueta de la región de interés en una imagen) y blob cuenta (número de regiones de interés en una imagen). Después de que se ha extraído la información del cuadro se da al controlador que decide qué se debe hacer a continuación para el movimiento de robots. Todos estos pasos se repiten para los marcos individuales que se adquieren desde la cámara. [8]

El trabajo principal de los controladores es dirigir el robot hacia las bolas. Los objetivos secundarios del regulador son evitar colisiones, dirigir el robot para golpear la bola en la dirección de la meta y tomar el camino más corto para llegar a la bola. El controlador diseñado utiliza el puerto serial de la computadora para enviar los datos via USB Bluetooth al robot.

5.1.4 Bluetooth transceptor

Después de que la imagen se procesa y se da información al controlador, genera una salida al robot para el movimiento. Módulos de comunicación diferentes se pueden utilizar aquí como transceptores de Radio, IR transmisores y transmisores-receptores de Bluetooth. Estoy utilizando transceptores Bluetooth por su simplicidad y menor consumo de energía en comparación con los otros dos módulos. Transceptores Bluetooth son dispositivos plug and play fácil de instalar y son ideales para distancias más pequeñas. El dispositivo que utiliza es dongle Bluetooth USB 2.0.

Interfaz de

USB 2.0

Sistema de apoyo

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

Tarifa del símbolo

Tarifa del símbolo

Recepción y envío de gama

Hasta 20 m

Soporte de Bluetooth

V 2.0 y V 1.2

Tabla 5.3: Especificación de módulo USB Bluetooth

5.2 control

El controlador comprueba varias condiciones antes de enviar un comando de movimiento al robot.

5.2.1 control de posición de la bola

El primer trabajo de controlador es puñetas para la posición de la bola que si se encuentra delante o detrás de él. Si se encuentra detrás de él el alligins robot auto con eje de x y comienza a revertir hasta la bola es delante de él. Si su frente ya en el controlador de Salta para el algoritmo de comparación de ángulo.

5.2.2 comparación de ángulo

En lugar de intentar bola de enfoque el robot intenta llegar a un punto que está a una distancia específica detrás de la bola. Primero enfrenta la bola comparando el ángulo entre la bola y la cabeza del robot a la bola y la base del robot. Si esa diferencia es mayor entonces + _ 5 grados gira el robot izquierdo o derecho para enfrentar ese punto imaginario. Una vez que se enfrenta ese punto inicia movimiento hacia él.

5.2.3 golpeando la bola

Después de alcanzar el imaginario punto de los alligns de controlador del robot en dirección del objetivo y golpear la bola en dirección a meta con algún impulso. La figura 4.2 muestra la colocación del punto imaginario. El punto 'G' representa la posición de la meta en el estadio, el punto 'B' representa la posición actual de la bola y 'I' representa el poit imaginario definido por el regulador.

Figura 5.2: Punto imaginario colocación

5.2.4 defender

El controlador también comprueba la condición como si un robot es demasiado cerca de la bola es obvio que llegará primero la bola. Así que en lugar de intentar alcanzarla el controlador hace el robot defender la meta haciendo robot vienen entre la bola y meta.

5.3 robot

La figura 5.3 muestra el flujo de datos en el robot

Figura 5.3: Componentes de robot

5.3.1 Bluetooth transceptor

El robot utiliza HC-05 para obtener instrucciones desde el controlador de software basado en la computadora. HC-05 es el equipo más ampliamente utilizado tener opciones de configuración master y salve. El módulo tiene memoria interna para almacenamiento de información y proporciona una serie de opciones de configuración. Las opciones incluyen el cambio de nombre del módulo pantalla, contraseña, posiciones de nivel de velocidad y configuración maestro esclavo. [14]

Mini tamaño (L x W x H)

Aprox. 27 x 13 x 2 mm

Banda de frecuencia de funcionamiento

2.4 GHz

Especificación de Bluetooth

V2.0 + EDR

Clase de potencia de salida

Clase de potencia de salida

Voltaje de funcionamiento

3, 3V

Tamaño de la memoria Flash

Almacenamiento de 8Mbits

Temperatura

−40◦C para 80◦C

Temperatura de trabajo

−25◦C para 75◦C

Tabla 5.4: Especificación de módulo Bluetooth HC-05

5.3.2 Arduino UNO R3 (microcontrolador)

En este proyecto el microcontrolador se utiliza como un medio para convertir los bits recibidos de módulo Bluetooth de robot en la información que un conductor del motor IC puede entender. Arduino UNO R3 utiliza microcontrolador ATmega328 que es ideal para un escenario como este proyecto con la suficiente velocidad y error traducción libre. [15]

Regulador micro

ATmega328

Voltaje de funcionamiento

5V

Entrada Voltage(recommended)

7V-12V

Entrada Voltage(limits)

6V-20V

Pines de E/S digitales

14 (6 proporcionar una salida PWM)

Pines de entrada analógicas

6

Corriente por el Pin de E/S

40 mA

Corriente para 3.3V Pin

Corriente para 3.3V Pin

Memoria Flash

32 KB 0,5 KB utilizado por el gestor de arranque

SRAM

2 KB

EEPROM

1 KB

Velocidad de reloj

16 MHz

Longitud

68,6 mm

Ancho

53,4 mm

Peso

25 g

Tabla 5.5: Especificación de microcontrolador Arduino UNO R3

5.3.3 motor Driver IC

L293D es un IC de puente H doble utilizado para controlantes motores de corriente continua. Puente H dual es capaz de controlar dos motores simultáneamente. Un tamaño más pequeño, bajo consumo de energía para la operación del IC es decir 0,120 vatios, menos calor y los carriles separados para la operación de la IC y la conducción del motor la hacen ideal para robots de pequeño tamaño

Producto

Controladores de Motor DC / controladores

Tipo

Puente en H

Tensión de alimentación

4.5V a 36V

Corriente de salida

600 mA

Temperatura de funcionamiento

−40◦C a + 150◦C

Fuente de corriente

2 mA

Estilo del montaje

A través de orificios

Paquete/caso

PowerDIP-16

Número de salidas

2

Tabla 5.6: Especificación del controlador de motor L293D IC

5.3.4 motores

El robot utiliza 4 motores cepillado de la C.C. para el movimiento. Cada motor tiene una caja de cambios para mejor torque y velocidad más baja. Menor velocidad le da un movimiento preciso en el campo del estadio y alto esfuerzo de torsión reduce la carga del motor mientras el robot pesa 2 kg. Los motores se utilizan en pares para el movimiento. Si derecho par de motores gire hacia la derecha e izquierda par de los motores gira a contra las agujas del reloj que el robot gira a la izquierda, del mismo modo si bien par de motores gire hacia la izquierda e izquierda par de los motores gira hacia la derecha el robot gira a la derecho. Avanzar ambos par de motores gire en sentido horario y antihorario para el movimiento hacia atrás respectivamente. Todo este movimiento se controla mediante el controlador motor IC.

Temperatura de funcionamiento

−10◦C para −60◦C

Tensión nominal

6.0VDC a 12.0VDC

Capacidad de carga

10 g * cm

Corriente sin carga

70 mA máx.

Velocidad sin carga

Velocidad 9100 +-1800 rpm

Corriente de carga

250 mA máx.

Velocidad de carga

4500 +-1500 rpm

Par de arranque

20 g * cm

A partir del voltaje

2 VDC

Corriente de bloqueo del

500 mA máx.

Tamaño de cuerpo de Max

27,5 x 20 x 15 mm

Tamaño del eje

8 x 2 mm

Tabla 5.7: Especificación de motores de C.C. en robots

5.3.5 seguridad

Los robots se comunican con la computadora por los módulos de Bluetooth. Sus contraseñas por defecto son '1234' así que si alguien sabe las contraseñas por defecto puede conectar con los robots. Por lo que las contraseñas por defecto de ambos el módulo presente en los robots han sido cambiadas para evitar mal uso.

Capítulo # 6

Evaluación y prueba del sistema

6.1 pruebas de interfaz gráfica

Como este proyecto no es un prototipo de algo que tiene que ser presentado en el mercado, no tiene una interfaz gráfica para el software. El único propósito de este proyecto era implementar lo que fue aprendido durante el programa de grado de Bachiller y para aprender más sobre robótica semiautónomo y procesamiento de imágenes.

6.2 evaluación de usabilidad de.

Aunque el software carece de gráfico usuario interfaz su muy fácil de usar. El usuario requiere de MATLAB versión 2014a y el archivo "m" para este proyecto con el sistema de visión y el controlador. Así que la persona que quiere ver el trabajo de este proyecto solo debe tener los conocimientos básicos sobre el software MATLAB.

La parte hardware es incluso más simple que el usuario sólo necesita el interruptor presente en los robots.

6.3 software de pruebas de rendimiento

MATLAB no es hecha específicamente para el procesamiento de imagen aunque la imagen de procesamiento herramienta en MATLAB tiene casi todas las funciones requeridas para procesar una imagen y adquirir información útil de la imagen capturada. Procesamiento de imágenes en MATLAB no es tan rápido como puede ser en software hecho exclusivamente para este propósito. Mantener esta cosa en mente todavía el bucle regulador lleva sólo 0,5 segundos a 0.8 segundos para procesar una sola imagen que es la adecuada. Como el conocimiento sobre procesamiento de imágenes en fase de aprendizaje así que todavía puede haber par de cosas que pueden hacer aún mejor el funcionamiento del software.

6.4 pruebas de compatibilidad de

En cuanto a compatibilidad todo depende del sistema que se ejecuta en el software. El uso del sistema para las pruebas del proyecto era tener un procesador dual core y 2GB o memoria RAM. Así que si el sistema es más rápido el software funcionará mejor y si es más lento también disminuirá el rendimiento del software.

En hardware de los robots requieren baterías de calidad y nivel de tensión por encima de 8v. Arduino puede trabajar en tensiones más bajas bien aunque las baterías no proporcionan potencia suficiente para ejecutar los motores y hacer comunicación en serie al mismo tiempo, la conexión de los módulos Bluetooth de la gota. Así, 8V a 12V baterías son recomienda que se cargan por encima del 20% para el funcionamiento impecable del proyecto.

6.5 manejo de excepciones de

La tasa de baudios por defecto de los dispositivos hc-05 y 06 de hc es 9600 bits por segundo; es suficiente si el envío de datos en serie a intervalos regulares o requiere menos tasas. Para mi proyecto de los comandos del controlador no se envían en el mismo intervalo exacto como algunas imágenes requieren menos tiempo en el proceso y algunos requieren más. Así que la tasa de baudios predeterminada fue provocando caída de conexión. Para superar esta velocidad por defecto de problema fueron fijados a 115200bits por segundo y de cambiar los pasadores de seguridad predeterminada de los módulos de Bluetooth que se han modificado.

La velocidad de movimiento de los robots también fue mejorada mediante el envío de doble comando de movimiento cada fotograma procesado en lugar de enviar el comando de un solo movimiento.

6.6 pruebas de hardware de

El conductor del motor IC L-293D puede manejar una corriente máxima de 650mA por canal con 300mA 2 corriente nominal cepillado motores conectados a cada canal la corriente llega a 600mA. Aunque se encuentra dentro de especificaciones, pero está muy cerca de máximo limita y calienta el IC L-293D.

6.7 pruebas de seguridad de

Los únicos componentes que requieren seguridad son los módulos de Bluetooth. Esta es la razón por la que cambiaron sus pasadores de seguridad por defecto. Pero si alguien sabe la clave luego durante la operación del proyecto los robots serán disociados de la computadora y conectarse al dispositivo que para la conexión conocida como pelado en caso de dispositivos Bluetooth.

6.8 limitaciones

Durante la operación del proyecto no hay objetos de color blancos o rojos deben colocarse en el campo del estadio. Los objetos adicionales detectados se ralentizará el proceso de procesamiento de imágenes y ese objeto puede considerarse como parte de los robots, la bola o la posición del objetivo dando como resultado falsos movimientos de robots.

Debe cargar la batería de robots por encima del 20% para evitar la caída de conexión durante el funcionamiento entre los módulos de Bluetooth emparejados.

Los robots no pueden golpear la pelota si está mintiendo demasiado cerca de las fronteras del estadio como en el caso el punto imaginario definido por el controlador puede ser mentira fuera del estadio. Así que la pelota debe moverse manualmente.

Capítulo # 7

Conclusión

7.1 conocimiento adquirido por el trabajo realizado en este proyecto

7.1.1 procesamiento de imágenes de

Tratamiento de la imagen resulta para ser útil en muchos aspectos como la detección de objetos, comparar tamaños de objetos y conseguir casi toda la información sobre un objeto, incluyendo su tamaño, pixeles, punto, color, largo etcétera. Por otra parte con incluso una webcam de bajo costo que los resultados del tratamiento de la imagen son bastante aceptables y precisa por lo que es una herramienta muy potente pero cara en tener.

7.1.2 sin hilos comunicación entre máquinas

Comunicación inalámbrica por otra parte es poco cara si se utiliza para distancias cortas. Pero para la máquina como un robot que tiene que girar y moverlo hacia adelante y hacia atrás la mejor forma de comunicación que no se puede hacer con los cables. La distancia a lo que dos módulos inalámbricos pueden comunicarse depende de su calidad y la calidad es directamente proporcional al costo. Aprendí a hacer serie de comunicación inalámbrica y también cuánto es importante la seguridad de comunicación inalámbrica.

7.2 mejoras

Los siguientes son las cosas que pueden mejorar los resultados de Futbol jugar robots.

· El alcance inalámbrico de comunicación entre computadoras y robots puede mejorarse si se utilizan módulos de Bluetooth de alta calidad o comunicación por radio puede hacerse en el caso de campo de fútbol grande.

· Pueden agregarse más robots para hacer el juego más interesante.

· Motores sin escobillas se pueden utilizar en robots para la confiabilidad.

· Algoritmo utilizado para el sistema de visión, así como controlador, se puede mejorar para un mejor rendimiento