|
Design-Build-Test - project for engineering
students (15 ECTS)
During autumn 2008 we are running two IFOR projects
in the DBT-course (course
web):
Project 1 - Sensor vision and remote operation
Projektet avser utveckling,
utvärdering och demonstrering av teknologi för fjärrstyrning av
arbetsmaskiner i off-road miljö. Projektet kan ses vara ett steg i
riktningen mot fullständigt autonoma terrängmaskiner. Systemet som
projektet avser utveckla ska koppla samman mänsklig operatör med
terrängmaskin, dess miljö med objekt och ”kommandocentral”.
Scenariot är fjärrstyrning av
terrängmaskin för transport mellan punkt A och B. Syftet med
fjärrstyrningen kan vara säkerhet, tex rasrisk, minrisk mm, eller
för effektivisering så att en operatör kan styra flera fordon
samtidigt givet en viss autonomitet. Operatör har försetts med
uppdragsbeskrivning och 3D-karta. Fas 1: Miljön rekas
i en första fas – med kamera och sensorer identifieras och
lokaliseras objekt och förhållanden. I denna process samverkan
bildbehandlingstekniker med mänskligt omdöme. Objekt som
identifieras och lokaliseras kan vara klippblock, snäva passager,
vatten och sankmark, gränser till riskfyllda områden, farliga
objekt, målobjekt. 3D-kartan uppdateras med denna information.
Möjlighet finns att uppdatera kartans terrängdata med mer högupplöst
information. Fas 2: Teleoperation med streamad video
(obehandlad) + 3D-karta. Överlagring av denna information för at
framhäva riktning, säker korridor, farliga gränser och hinder,
målobjekt. Operatör tar emot data från maskinen om dess position,
tillstånd om omgivningen. Denna data presenteras överlagrad på video
och 3D-karta. Operatör sänder styrkommandon till maskin. Nya hinder
kan finnas mellan A och B – som måste upptäckas och navigeras runt
eller flyttas med fordonet.
Komponenter: Sensorer och
kamera: laser scanner (1.5 D), 2 st digitalkamera, video stereo
kamera, GPS/GLONASS RTK/DGPS, Kartmotor – TATUK?, Displayskärm,
Dator för processering.
Project 2 - Simulation of off-road vehicle with
autonomous capabilities
Projektet avser utveckling och testning av metoder för autonomitet
på ett virtuellt terräng-fordon. Syftet med projektet är att öka
kunskapen om de deltekniker som krävs för ett fullt fungerande
autonomt system och ta fram en simuleringsplattform för
experimentering med hög-nivå autonomitet. Systemet ska kunna ta emot
uppdragsspecifikationer och kartdata (omvärldsindata) samt att en
användare går in och tar över styrningen helt eller delvis (shared
control).
Scenariot består i ett terrängfordon med uppgift
att utföra transport mellan punkt A till B. Miljön är ojämn
skogsbilväg. Längs vägen finns vissa lastningsuppdrag – lasta på
lasta av. Längs vägen kommer att finnas hinder att hantera, tex laga
vägen, flytta hinder, köra runt. Uppdragen transport, lastning,
hinder ska kunna hanteras manuellt genom teleoperation, semiautonomt
och helt autonomt (transporten enbart). Fjärroperatörens
interaktionsgränssnitt ska stödja detta, övervakning av processen
samt traded/shared control. Överlagring av information i displayen
(video + 3D-karta + mission tasks).
Vidare ska det finnas en ”mission manager” som
hanterar hur man i förväg specificerar uppdraget för det autonoma
systemet, med koppling till de 3D-kartor som finns tillgängliga,
samt hur man förändrar uppdraget under tiden, tex lägger in task att
”laga hålet i vägen” vid nästa rutt, och hur kartinformationen
uppdateras automatiskt och manuellt genom att den uppdateras med
”körbara korridorer – bevisat framkomliga”. Användare planerar
uppdraget, genom att ange rutt och arbetsmoment på 3D-kartan.
Systemet svarar för att maskinen följer rutten och utför momenten.
Systemet upptäcker och hanterar avvikelser från uppdraget (slirning,
felaktig kartdata, hinder).
Mjuk övergång mellan autonom och manuell styrning
tex av kranarm i arbete är en intressant problemställning.
Komponenter: Simuleringsplattform
AgX.
Virtuellt terrängfordon och miljö (fysikalisk och grafisk modell) –
tas fram inför DBT-kurssstarten. Kartmotor.
Beställare: Komatsu Forest, BAE Hägglunds,
IFOR
|
