מצגת סיום V-12 הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע אביב, 2008

מצגת סיוםV-12 הטסה ממוחשבת של מסוק צעצועאביב, 2008 חונך: אריה נחמניסטודנטים: עידן האן, שי סוזן

מבוא מטרות הפרויקט הטסה ידנית חיבור השלט למחשב הטסה באמצעות Matlab תוכנית בסיסית הטסה בחוג פתוח שימוש באלגוריתמים לעיבוד תמונה סיכום והצעות להמשך מה במצגת? הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

מסוק המיקרו הקטן ביותר בעולם רק 10 גרם משקל טיסה בנוי מחומר EPP נשלט ע"י שלט רחוק נטען באמצעות סוללות מבוא הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

מטרות הפרויקט לימוד עצמי של הטסת המסוק באופן ידני (הכנה) בניית ממשק תקשורת אוטומטי מחשב-מסוק כתיבת תוכנית מחשב להטסה ממוחשבת: מזהה מיקום המסוק בחדר וכיוון התקדמות מייצרת אותות בקרה להטסת המסוק מודדת מרחק המסוק מהמצלמה ביצוע בקרה בחוג פתוח והטסת המסוק באופן אוטומטי (בכיוון אנכי בשלב ראשון) הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

הטסה ידנית הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

הטסה ידנית שלבים: • טעינת המסוק: כ-25 דק' טעינה ל-5 דק' טיסה. • 2. איזון המסוק: קיזוז המונע סחרור עצמי של המסוק. • 3. הטסה: • כאשר המסוק אינו מסתובב הוא טס קדימה בעזרת המשקולת שלגופו הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

הטסה ידנית שלבים: • 3. הטסה: • שליטה בגובה המסוק מבוצעת ע"י לחיצה קבוע על סטיק הגובה. • סיבוב המטוס מבוצע ע"י הסטת סטיק הכיוון באופן יציב. • מומלץ להחזיקו למשך מספר שניות עקב התגובה האיטית של המסוק. הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

חיבור השלט למחשב הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

חיבור השלט למחשב • כללי: • החיבור מתבצע באמצעות כרטיס TI 6024/6025 ותוכנת simulink. • אותות הבקרה מתקבלים מהתכנית שכתבנו ומועברים לשלט באמצעות הנתב וכרטיס הבקרה שבנינו. • תרשים זרימה: • מחשב • נתב • כרטיס בקרה • שלט הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

חיבור השלט למחשב 1. השלט: חיבור לסטיק הגובה הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

חיבור השלט למחשב 1. השלט: הבקרה על המסוק מתבצעת ע"י קיצור הדקי השלט באופן הבא: • שליטה בכיוון האנכי: • שליטה בכיוון האפקי (לא מומש): הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

חיבור השלט למחשב 2. כרטיס הבקרה: 1. הכרטיס: סלקטורים יציאות לנתב יציאות לשלט הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

חיבור השלט למחשב 2. כרטיס הבקרה: 2. סכימה כללית של כרטיס הבקרה: SELECTOR יציאות לשלט יציאות לשלט הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

חיבור השלט למחשב 2. כרטיס הבקרה: 2. יחידת הסלקטור PRMA1B05: הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

חיבור השלט למחשב הנתב מהווה שלב ביניים בין החיבור למחשב לבין הבקר שבנינו הבקר מחובר ליציאות DIO1-DIO5, 5V ו- DGRD: 3. הנתב: יציאה לכרטיס TI 6024/6025E (למחשב) יציאות לכרטיס הבקרה הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

הטסה באמצעות Matlab הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

הטסה באמצעות Matlab כללי: • השליטה במסוק מתבצעת בעזרת תכנת Simulink הקיימת בכל גרסאות Matlab, ונעזרת בכרטיס Texas Instruments 6024/6025 • תזכורת, עצמת השליטה בגובה מיוצגת בטבלה הבאה: הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

הטסה באמצעות Matlab תכנית הבסיס: • התוכנית הראשונית שנועדה לבדוק את כרטיס הבקרה שבנינו ואת הממשק של המחשב עם השלט. • ההטסה מתבצעת באופן אוטומטי בהתאם לסיגנלים שהוכנסו – • תוכנית הטיסה הינה : BFH • כאמור, השליטה מבוצעת בכיוון האנכי. הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

הטסה באמצעות Matlab תכנית הבסיס: • תכנית ה-Simulink שבנינו מאפשרת הכנסת מתח לכל אחד מארבעת המפסקים כך שידמו קצר בהדק המתאים לטבלה. (מתג 1 מקבל כאמור מתח נמוך תמיד) • נתק = מתח גבוה ('1') • מסך התכנית:   B F H הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

הטסה באמצעות Matlab תכנית הבסיס: • הסיגנלים מועברים לשלט באמצעות הרכיב הבא: הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

הטסה בחוג פתוח הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

הטסה בחוג פתוח • שימוש באלגוריתמים לעיבוד תמונה למטרות הבאות: • 1. זיהוי מקום המסוק בסרטון. • 2. מציאת כיוון ההתקדמות. • 3. מדידת מרחק המסוק. • הערות: • האלגוריתמים תוכננו כך שיפעלו במהירות בכדי לאפשר עיבוד 'זמן אמת'. אלגוריתמים מסובכים לא יאפשרו ביצוע שכזה. • - הפלט המתקבל מהאלגוריתמים לעיל משמש לחישוב המצב (state) ואותות הבקרה המתאימים לשידור. הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

הטסה בחוג פתוח • זיהוי מקום המסוקבסרטון: • האלגוריתם: • חיסור 2 תמונות עוקבות וקבלת "תמונת הפרשים" • לכל אחד ממרכיבי התמונה (R,G,B) מתבצע: • חיתוך בסף ומציאת האלמנט הגדול ביותר– ניקוי רעשים • מציאת מרכז המסוק • מיצוע על שלושת מרכיבי הצבע לקבלת מיקום סופי • הערה: הפרמטרים לפיהם חישבנו את הגדלים בהמשך: • סרטים ברזולוציה 240x320. • חיתוך בסף – 35 ערך פיקסל (עבור uint8). הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

הטסה בחוג פתוח • זיהוי מקום המסוקבסרטון: הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

הטסה בחוג פתוח • זיהוי מקום המסוקבסרטון – שיפור הדיוק: האלגוריתם: 4. ביצוע ממוצע משוקלל על 3 תמונות עוקבות לקבלת דיוק גבוה, ע"פ הנוסחא: 5. התעלמות מאובייקטים קטנים/גדולים מידי שנגרמים בעקבות רעשים בסרט. סרטון 2 סרטון 1 הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

הטסה בחוג פתוח • 2. מציאת כיוון התקדמות וייצור אותות בקרה: • האלגוריתם: • שימוש באלגוריתם למציאת מרכז המסוק בשתי תמונות עוקבות. • מציאת ההפרש האנכי במקום המסוק בין התמונות העקובות באופן הבא: • שינוי המצב (state) עפ"י הנוסחא הבאה: הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

הטסה בחוג פתוח • 2. מציאת כיוון התקדמות וייצור אותות בקרה: הדגמה: Strong Down (-2) Weak Up (+1) Strong Up (+2) Neutral (0) Strong Down (-2) Neutral (0) Weak Down (-1) הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

מציאת מרחק המסוק 1 מ' 2 מ' 3 מ' 1:2910 1:11464 1:51207 מבט קדמי 1:1017 1:5648 1:13965 מבט חצי-צד 1:854 1:3085 1:7178 מבט צד הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

הטסה בחוג פתוח • 3. מציאת מרחק: • האלגוריתם: • קבלת תמונת ההפרשים לאחר ניקוי הרעשים (מהאלגוריתם של מיקום המסוק) • ביצוע חיתוך בסף לקבלת תמונת שחור לבן ("אפסים ואחדים") • סכימת כל הפיקסלים וקבלת גודל המסוק • המרחק ניתן ע"י : הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

הטסה בחוג פתוח • 3. מציאת מרחק: • האלגוריתם: • מיצוע והכנסת המרחקים לווקטור מרחקים, לאחר הכנסת השיפורים הבאים: • ביצוע ממוצע משוקלל לפי: • תיקון חריגות: הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

הטסה בחוג פתוח • 3. מציאת מרחק: • הדגמה על טיסה במבט צד: סרטון 3 הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

סיכום והמלצות להמשך הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

הצעות להמשך הוספת שליטה בסטיק האופקי התמודדות עם הפרעות (הסתרות, מספר אובייקטים זזים בסרט, תנאי תאורה) סגירת משוב והטסה בחוג סגור הערכת זווית המסוק ביחס למצלמה שאלות? הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע

מצגת סיום V-12 הטסה ממוחשבת של מסוק צעצוע אביב, 2008