Navigation d'un robot par suivi de cible

En Master 2 il nous a été demandé de réaliser un projet le notre était "la navigation d'un robot par vision de l'espace libre". Vous pouvez trouver cet article un peu plus bas dans le site.

Etant donné que nous avions fini notre projet un peu en avance, nous avons commencé à en réaliser un autre. Ce projet consiste à détecter à l’aide d’une caméra un objet et de le suivre. Nous avons donc utilisé notre caméra omnidirectionnelle pour détecter l’objet peut importe ou il se trouve. Puis nous avons réalisé un traitement d’image permettant l’extraction de cet objet dans l’image. Une fois cette étape réalisée nous n’avons plu qu’à extraire les coordonnées de cet objet et d’ordonner au robot de s’y rendre. Pour des raisons de sécurité nous avons fait en sorte que le robot s’arrête à une distance raisonnable de son objectif. Pour la partie navigation nous avons réutilisé une bonne partie du programme développé sur l’autre projet de robotique. Pour choisir la cible il suffit de cliquer sur l’objet en début de programme.

Voici un exemple. Nous avons a gauche l’image obtenue à l’aide de la caméra omnidirectionnelle et a gauche le résultat de notre filtrage. Nous pouvons voir ici que la détection de l’objet (corbeille rouge) est bien effectué.

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26/03/2010 à 13:48:15 Dernière modif. : 10/06/2010 à 09:49:36

Navigation d’un robot par vision de l’espace libre

Pour projet de M2, il nous a été demandé de réaliser la partie recherche et développement informatique pour un robot Pioneer. Sur ce robot nous avons installé une caméra omnidirectionnelle. Ce type de caméra permet de voir l’environnement du robot dans sa quasi-totalité.

Nous pouvons voir a gauche le robot et la caméra et a droite ce que l'on voie a l'aide de cette caméra.

Le but du projet est de réaliser une navigation du robot à l’aide de cette vision de l’environnement. Le robot doit alors éviter les obstacles tout en restant le plus éloigné possible des murs. Le robot doit également réaliser une cartographie de l’environnement dans lequel il navigue. Pour cela il doit posséder une stratégie de déplacement intelligente.

Dans un premier temps nous avons cherché à déterminer, à l’aide de la vision du robot, la zone navigable. C'est-à-dire délimiter la zone dans laquelle le robot peut rouler en toute sécurité. Voici ce que nous obtenons après traitement d’image des captures prise par le robot.

Ceci est une photo prise dans un couloir. Au centre nous avons le robot  et en rouge le contour de la zone navigable par le robot, ce contour est obtenu à l’aide d’un snake. Le snake est une méthode de traitement d’image qui permet d’avoir les contours d’un objet dans une image. Plus précisément c’est un ensemble de point qui forme en général un cercle qui par la suite va soit se rétracté autour de l’objet soit se dilater pour ainsi coller aux parois de l’objet.  

En vert nous avons le snake initial qui va par la suite se développer et épouser la forme de la zone navigable.

Pour finir, nous avons en blanc les points de passage que doit suivre le robot. Pour le moment les points blanc sont les milieux entre deux points du snake, ainsi le robot navigue a égale distance des obstacles. 
 

Vidéo de démonstration. www.youtube.com/watch

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25/01/2010 à 16:42:13 Dernière modif. : 10/06/2010 à 09:49:56