Razvoj sustava globalne vizije za testiranje algoritama upravljanja bespilotnim letjelicama

master's thesis

• Title (english): Development of a Global Vision System for Testing of Control Systems for Unmanned Aerial Vehicles
• Author: Bojan Spahija
• Mentor: Jadranko Matuško (mentor)
• Committee member: Jadranko Matuško (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Šandor Ileš (član povjerenstva)
• Committee member: Željko Jakopović (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Electrical Engineering and Computing; Zagreb
• Defense date and country: 2018-07-18, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Electrical Engineering

Abstract

U mnogim granama industrije veliki značaj ima praćenje kretanja. Prisutna rješenja poput OptiTrack-a osiguravaju precizno praćenje, ali su iznimno skupa. Cilj rada je razvoj jednostavnog i ekonomski prihvatljivog sustava globalne vizije za praćenje pozicije i orijentacije bespilotnih letjelica. Sustav se sastoji od dvije infracrvene kamere i tri infracrvena markera postavljena na dronu. Za određivanje pozicije markera u globalnom koordinatnom sustavu potrebne su minimalno dvije kamere. Minimalno tri markera potrebna su kako bi se mogla izračunati orijentacija drona uz njegovu poziciju. Kao kamera se koristi Wiimote koji sadrži jednostavnu infracrvenu kameru, a markeri su infracrveni LED izvori velike snage (3W). Komunikacija između Wiimoteova i osobnog računala ostvarena je pomoću Bluetootha i ROS čvora. Iz poznatih pozicija kamera i dobivenih točaka od svakog Wiimotea, osobno računalo računa globalnu poziciju svake točke te iz tih pozicija računa orijentaciju i poziciju drona. Orijentacija i pozicija se objavljuju preko ROS-a kako bi se mogli dohvatiti od strane upravljačkog algoritma.

Abstract (english)

Motion tracking systems are of great importance in many industries. Current solutions like OptiTrack ensure precise tracking, but are very expensive. The goal of the project is the development of a simple and economically acceptable global vision system for drone position and orientation tracking. The system is made of two static infrared cameras and three infrared markers placed on the drone. To determine the position of the markers in the global coordinate system a minimum of two cameras is needed. At least three markers are needed in order to calculate the orientation of the drone. The camera used in the project is the IR camera inside a Wiimote and the markers used are high power IR LED sources (3W). The communication between the Wiimotes and the PC is realized using Bluetooth and a ROS node for each Wiimote. From the known Wiimote positions and the points detected by the Wiimotes, the PC calculates the global position of each point and then uses those positions to calculate the orientation and position of the drone. Orientation and position are published to a ROS topic, so that the control algorithm can acquire them.

• Keywords: praćenje pokreta; sustav vizije; dronovi; infracrvene kamere; Wiimote; markeri; pozicija; orijentacija; ROS
• Keywords (english): motion tracking; vision system; drones; infrared cameras; Wiimote; markers; position; orientation; ROS
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:851317
• Study programme: Title: Electrical Engineering and Information Technology; Study programme type: university; Study level: graduate; Academic / professional title: magistar/magistra inženjer/inženjerka elektrotehnike i informacijske tehnologije (magistar/magistra inženjer/inženjerka elektrotehnike i informacijske tehnologije)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Closed access
• Created on: 2019-03-14 00:51:33