Wykorzystanie MATLABa podczas zawodów European Rover Challenge

Marcin Pulik, Michał Hałoń, Paweł Kotiuk
SKA Robotics/ Politechnika Warszawska

European Rover Challenge to zawody analogów łazików marsjańskich przeznaczone między innymi dla studentów. Drużyny konstruujące takie roboty biorą udział w pięciu konkurencjach, w których zadaniem łazika jest między innymi pobranie próbek gleby z odpowiedniej głębokości, operowanie przełącznikami na panelu, przenoszenie przedmiotów do wybranych lokalizacji, czy autonomiczna nawigacja na terenie zawodów. Jedną z drużyn startujących w konkursie ERC 2018 jest drużyna SKA Robotics ze Studenckiego Koła Astronautycznego Politechniki Warszawskiej.

Jednym z kluczowych komponentów oprogramowania łazika naszej drużyny biorącego udział w zawodach był system rozpoznawania obrazu, którego zadaniami były między innymi:

• znalezienie oraz opisanie elementów panelu kontrolnego
• rozpoznanie znaczników, na podstawie których łazik może nawigować się podczas autonomicznego przejazdu po terenie zawodów

Optymalnym sposobem na wykonanie pierwszego zadania było wykorzystanie klasyfikatorów kaskadowych, które jednak musiały być wcześniej wytrenowane na dużej liczbie przykładowych obrazów. Właśnie przy tym zadaniu oprogramowanie MATLAB okazało się nieocenioną pomocą. Oprogramowanie to ma zaimplementowane wszelkie narzędzia potrzebne do realizacji tego zadania. Posiada zarówno moduły służące do obróbki obrazu, zarządzania próbkami zdjęć, jak i samego trenowania klasyfikatorów wszelkiego typu. Dzięki tym narzędziom możliwe było przetestowanie wielu konfiguracji w celu znalezienia tej optymalnej. Dodatkowo, klasyfikatory przygotowane za pomocą MATLABa są uniwersalne, co bardzo ułatwia ich implementację w kolejnych rozwiązaniach.

Przejrzystość obsługi zestawu była także nie bez znaczenia, ponieważ umożliwiała ona szybkie przeszkolenie nowych członków w obsłudze MATLABa, co było istotne podczas procesu przygotowywania obrazów testowych.

Zdjęcie 1. Proces oznaczania przykładowych obrazów.