Найти

Результаты поиска

• ОЦЕНКА АЛГОРИТМА СЛЕДОВАНИЯ МОБИЛЬНОГО РОБОТА TIAGO BASE ЗА ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ С ПРИМЕНЕНИЕМ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЦИФРОВЫХ МОДЕЛЕЙ ЧЕЛОВЕКА В СИМУЛЯТОРЕ GAZEBO

  Т. Р. Гамберов , Р.Н. Сафин , Э.В. Чеботарева , Т. Г. Цой , Е.А. Магид

  109-119

  2026-09-10

  Аннотация ▼

  Цифровые модели человека (ЦМЧ) становятся важным инструментом в области робототехники, позволяя осуществлять воспроизводимую и контролируемую проверку алгоритмов компьютерного зрения. К числу таких алгоритмов относятся обнаружение, отслеживание и следование за человеком, которые играют ключевую роль в задачах автономной навигации, планирования траектории и безопасного взаимодействия робота с людьми в общих пространствах. При этом стандартные симуляторы, как правило, ограничены по степени реалистичности виртуальных акторов, разнообразию их внешнего вида и вариативности поведения. Такие ограничения снижают достоверность получаемых результатов и затрудняют перенос алгоритмов на реальных роботов. В данной работе представлен набор настраиваемых ЦМЧ для симулятора Gazebo. Разработанные модели человека отличаются вариативностью одежды, антропометрическими параметрами и внешним обликом, а также включают библиотеку анимаций ходьбы, имитирующих различные сценарии движения человека, включая изменение скорости и направления. Для проверки эффективности предложенного подхода были проведены вычислительные эксперименты в Gazebo в реалистичной офисной среде с использованием мобильного робота TIAGo Base с дифференциальным приводом, оснащённого двухмерным лазерным сканером и монокулярной камерой. Эффективность работы алгоритма следования за пользователем с применением новых ЦМЧ оценивалась по средней пройденной дистанции и количеству случаев потери цели (количеству ложных срабатываний). Результаты показали, что предложенные ЦМЧ позволяют воспроизводить сложные условия восприятия, включая окклюзии и динамические препятствия, а также обеспечивают масштабируемую и систематическую проверку алгоритмов. Данные, полученные в результате вычислительных экспериментов, подтверждают значимость разработанных ЦМЧ для тестирования робототехнических систем, ориентированных на взаимодействие с человеком в условиях, приближённых к реальным.

• ОЦЕНКА СИСТЕМ КООРДИНАТНЫХ МЕТОК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БОРТОВОЙ КАМЕРЫ МОБИЛЬНОГО РОБОТА «СЕРВОСИЛА ИНЖЕНЕР» В УСЛОВИЯХ ЗАКРЫТЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

  Т.Г. Цой

  289-299

  2025-07-31

  Аннотация ▼

  Современные задачи специальных областей робототехники, включая поисково-
  спасательные операции в городских населенных пунктах, ставят ряд вызовов перед мо-
  бильной робототехникой. Одним из важных требований к алгоритмическому и программ-
  ному обеспечению робота являются возможности автономного принятия решений и ав-
  томатического выполнения роботом различных функции как низкого, так и высокого уров-
  ня на основе заложенных алгоритмов и информации, получаемой с бортовых датчиков
  робота. На сегодняшний день самыми распространенными бортовыми датчиками робота
  являются камеры различных типов, что обусловлено их техническими возможностями и
  более низкой стоимостью относительно лидаров и других датчиков, предоставляющих
  визуальную информацию в виде цифровых изображений. Калибровка камер является необ-
  ходимым процессом для извлечения точной информации из цифровых изображений. Данный
  процесс необходим для получения точного соответствия между трехмерным объектным
  пространством и пиксельным пространством изображения, для возможности последую-
  щего использования алгоритмов компьютерного зрения, комплексирования и обработки
  информации. Калибровка цифровых камер является неотъемлемой частью целого ряда
  практических задач машинного зрения: навигация мобильных робототехнических систем,
  медицина, реконструкция плотных и разреженных трехмерных карт окружения, видеонаблюдение и визуальная инспекция, визуальная одновременная локализация и картографи-
  рование и др. Актуальность проблемы калибровки камер обусловлена наличием множества
  различных методов калибровки и калибровочных шаблонов. В большинстве случаев каждый
  метод калибровки использует определенный калибровочный шаблон. Каждое отдельное
  решение подходит лишь под особые условия – недостаток освещения, плохие погодные
  условия, наличие перекрывающих видимость сторонних объектов. Калибровка камер обыч-
  но ассоциируется с использованием специальных калибровочных шаблонов. Они позволяют
  достичь наиболее точных результатов за счет заранее известной геометрической струк-
  туры. В настоящее время процедура калибровки камер робототехнических систем прово-
  дится в лабораторных условиях с использованием классического метода «шахматной дос-
  ки». Помимо него существует всего лишь несколько альтернативных подходов, которые
  находятся в зачаточном состоянии как в России, так и за рубежом. С другой стороны,
  исследования в области методов калибровки камеры продолжаются и появляются новые
  альтернативные варианты калибровки камер. Одно из новых направлений – это использо-
  вание систем координатных меток в качестве эталонного объекта. Разнообразие пара-
  метров – размер калибровочного шаблона, размерность набора калибровочных данных,
  распределение расстояний от камеры до объектов на сцене и т.д. – создает объемную базу
  для экспериментального тестирования оптимальных параметров калибровки камер.
  В данной статье представлено исследование вопроса автоматической калибровки камеры
  с использованием систем координатных меток (СКМ), которые располагаются на поверх-
  ности робота. По результатам виртуальных экспериментов с СКМ в симуляционной среде
  Gazebo робототехнической операционной системы ROS были выбраны два разных типов
  СКМ, оптимальных относительно прочих типов меток, охваченных нашими предыдущими
  исследованиями, с точки зрения устойчивости СКМ к систематическому перекрытию
  поверхности метки и влияния размера метки на качество ее распознания. Выбранные СКМ
  были протестированы с использованием бортовой камеры российского мобильного робота
  «Сервосила Инженер» в условиях закрытых помещений с целью оценки корреляции резуль-
  татов в виртуальной и реальной средах.