2017 R-Biz Challange 터틀봇3 오토레이스
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발표자: 길기종(동아대학교 석사과정) 발표일: 2017.10. 2017 R-BIZ 챌린지 - 터틀봇3 오토레이스 부문에서 은상(2등) 수상 목차: 터틀봇3 오토레이스 대회 소개- 경기 규칙, 미션, 경기장 소개 하드웨어 & 소프트웨어 소개- 터틀봇3, OpenCR, ROS 소개 영상처리 알고리즘- 자율주행을 위한 이미지 처리 ROS 메시지 통신- 터틀봇3와 PC간의 메시지 통신
2017 R-Biz Challange 터틀봇3 오토레이스
- 1. R-Biz Challange 터틀봇3 오토레이스 Dong-A Univ. Electronic Engineering Airlab 길기종
- 2. 목차 및 개요 터틀봇3 오토레이스 대회 소개 하드웨어 & 소프트웨어 소개 영상처리 알고리즘 ROS 메시지 통신 Q & A
- 3. R-BIZ 터틀봇3 오토레이스 대회
- 4. R-BIZ 터틀봇3 오토레이스 대회 •단일차선 •폭 300mm 선 두께 15mm •왼쪽 : 노란색 라인 오른쪽: 흰색 라인 `300mm 15mm 15mm
- 5. R-BIZ 터틀봇3 오토레이스 대회 ◎ 신호등 미션
- 6. R-BIZ 터틀봇3 오토레이스 대회 ◎ 주차 미션
- 7. R-BIZ 터틀봇3 오토레이스 대회 ◎ 차단바 미션
- 8. R-BIZ 터틀봇3 오토레이스 대회 ◎ 터널 미션
- 9. R-BIZ 터틀봇3 오토레이스 대회
- 10. 하드웨어 & 소프트웨어 - https://turtlebot3.readthedocs.io/en/latest/ - 터틀봇3 버거
- 11. 하드웨어 & 소프트웨어 • Ubuntu MATE16.04 • ROS kinetic • ROBOTIS-GIT/turtlebot3_msgs • ROBOTIS-GIT/turtlebot3 • ROBOTIS-GIT/hls_lfcd_lds_driver • Ubuntu 16.04 • ROS kinetic • ROBOTIS-GIT/turtlebot3_msgs • ROBOTIS-GIT/turtlebot3
- 12. 영상 처리 알고리즘 • How to detect the lines? - Color detection (HSV) - Line detection (Canny, Houghline) • How to track the lines? - Using two lines or one line(white or yellow) - Angle - Distance
- 13. 노란색 메인 흰색 ① ② ③ 영상 처리 알고리즘
- 14. 영상 처리 알고리즘 메인 윤곽선 ① ②
- 16. 영상 처리 알고리즘 white_1 white_2 yellow_1 yellow_2 0 320160𝑥축 white = min 𝑥1 𝑖𝑓 𝑥1 > 160 yellow = max 𝑥2 𝑖𝑓 𝑥2 < 160
- 17. 영상 처리 알고리즘
- 18. 사이드 사이드 마스크 일반 라인 주차 라인 1 1 1 1 0 1 영상 처리 알고리즘
- 19. 주차 상태 검출 영상 처리 알고리즘 𝑁 < 20 𝑁 > 50 𝑁 = 라인 개수
- 20. 차단바 검출 𝑤1, 𝑤2, 𝑤3 > 25 (𝑥1 − 𝑥2) 𝑎𝑛𝑑 (𝑥2 − 𝑥3) > 40 (𝑦1 − 𝑦2) 𝑎𝑛𝑑 (𝑦2 − 𝑦3) < 15 𝑤 (𝑥, 𝑦) 영상 처리 알고리즘
- 21. 빨간색메인 녹색 영상 처리 알고리즘
- 22. ROS 메시지 통신 roslaunch turtlebot3_bringup turtlebot_robot.launch roslaunch turtlebot3_teleop turtlebot3_teleop_key.launch w s da x cmd_vel
- 23. ROS 메시지 통신 • Topic name : cmd_vel • Topic type : geometry_msgs/Twist • Compact Message Definition - geometry_msgs/Vector3 linear float64 x float64 y float64 z - geometry_msgs/Vector3 angular float64 x float64 y float64 z 전진 후진 2.0 ~ -2.0 좌 우 2.0 ~ -2.0
- 24. ROS 메시지 통신 roslaunch turtlebot3_bringup turtlebot_robot.launch rosrun autorace cam.py rosrun autorace autorace_main
- 25. ROS 메시지 통신 • Topic name : Vision • Topic type : std_msgs/Float32 • Compact Message Definition - std_msgs/Float32 white_1 - std_msgs/Float32 white_2 - std_msgs/Float32 yellow_1 - std_msgs/Float32 yellow_2 - std_msgs/Float32 stats stats 0 1 2 3 4 5 6 7 mode white yellow slow stop park park_1 park_2 tunnel • Topic name : turtlebot_stats • Topic type : std_msgs/Int32 • Compact Message Definition - std_msgs/Int32 stats
- 26. ROS 메시지 통신 #define WHITE_CENTER 270 #define WHITE_DISTANCE 25 #define YELLOW_CENTER 80 #define YELLOW_DISTANCE 20 #define RATE 2 −(𝑤ℎ𝑖𝑡𝑒_2 − 𝑊𝐻𝐼𝑇𝐸_𝐶𝐸𝑁𝑇𝐸𝑅 ) 𝑊𝐻𝐼𝑇𝐸_𝐶𝐸𝑁𝑇𝐸𝑅 × (𝑤ℎ𝑖𝑡𝑒_1 − 𝑤ℎ𝑖𝑡𝑒_2) − 𝑊𝐻𝐼𝑇𝐸_𝐷𝐼𝑆𝑇𝐴𝑁𝐶𝐸 𝑊𝐻𝐼𝑇𝐸_𝐷𝐼𝑆𝑇𝐴𝑁𝐶𝐸 × 𝑅𝐴𝑇𝐸 −(𝑦𝑒𝑙𝑙𝑜𝑤_2 − 𝑌𝐸𝐿𝐿𝑂𝑊_𝐶𝐸𝑁𝑇𝐸𝑅 ) 𝑌𝐸𝐿𝐿𝑂𝑊_𝐶𝐸𝑁𝑇𝐸𝑅 × (𝑦𝑒𝑙𝑙𝑜𝑤_2 − 𝑦𝑒𝑙𝑙𝑜𝑤_1) − 𝑌𝐸𝐿𝐿𝑂𝑊_𝐷𝐼𝑆𝑇𝐴𝑁𝐶𝐸 𝑌𝐸𝐿𝐿𝑂𝑊_𝐷𝐼𝑆𝑇𝐴𝑁𝐶𝐸 × 𝑅𝐴𝑇𝐸
- 27. ROS 메시지 통신 roslaunch turtlebot3_bringup turtlebot_robot.launch roslaunch turtlebot3_navigation turtlebot3_navigation.launch map_file:=$HOME/map.yaml rosrun rviz rviz -d `rospack find turtlebot3_navigation`/rviz/turtlebot3_nav.rviz
- 28. ROS 메시지 통신 • Topic name : move_base_simple/goal • Topic type : geometry_msgs/PoseStamped • Compact Message Definition - std_msgs/Header header uint32 seq time stamp string frame_id - geometry_msgs/Pose pose geometry_msgs/Point position geometry_msgs/Quaternion orientation
- 29. 감사합니다. - Q & A -