Autonómna navigácia aj dobíjanie. Vyvíjame vlastný dokovací systém pre mobilné roboty

21. december 2021  |  Vývoj

Dokovanie je významná súčasť autonómnej navigácie. Bez nej by neboli roboty úplne sebestačné. Uvedomuje si to aj spoločnosť RoboTech Vision, a preto spolu s finalizáciou autonómnej navigácie na ceste či vo vinohrade dokončuje aj ostatné aplikácie. Medzi ne patrí napríklad rozhranie pre používateľa, ale aj vlastný dokovací systém. Prvé testy autonómneho dobíjania dopadli výborne.

Dokovanie vyžaduje nielen hardvérovú, ale aj softvérovú výbavu. Kým pri navigácii po ceste či vo vinohrade sú akceptované malé odchýlky polohy, pri dobíjaní sa vyžaduje vysoká presnosť. Robot sa musí nielen dostať k dokovacej stanici predtým ako sa vybije, ale sa k nej aj vydať z požadovaného smeru a úspešne sa pripojiť na konektor. Riešeniu sa venoval robotický inžinier Ing. Jakub Lenner už počas štúdia na vysokej škole a pri vývoji autonómnej navigácie v spoločnosti RoboTech Vision sa k projektu dokovania znova vrátil.

Dobíjanie auta či traktora

Spoločnosť RoboTech Vision totiž neplánuje systém využívať iba na svojich robotoch. Keďže vyvíjajú algoritmy, ktoré je možné nasadiť na rôzne typy podvozkov a zariadení, je potrebné, aby sa v budúcnosti dokázal autonómne dobiť napríklad traktor či auto. Dokovanie pomocou značky je na trhu rozšírené už pri dronoch či chodiacich robotoch. Rozdiel je v tom, že riešenie pre mobilný robot s diferenciálnym či Double Ackerman podvozkom vyžaduje presnejšie určenie orientácie značky voči robotu, vzhľadom na relatívne veľkú vzdialenosť.

„Pri mobilnom robote je dôležité, aby sa zarovnal k dokovacej stanici presne na stred. Nakoľko diferenciálny ani Double Ackerman podvozok sa na rozdiel od dronu či chodiaceho robota nedokáže pohybovať ľubovoľným smerom, podobne ako sa auto nedokáže hýbať do strán, tri značky tak slúžia na to, aby robot poznal orientáciu stanice už z diaľky a stihol sa počas pohybu po relatívne krátkej dráhe správne natočiť ku konektoru,“ tvrdí Lenner.

Hoci sa počas testovania zatiaľ nestalo, aby robot nezastal presne na strede, ráta sa aj s týmto scenárom. Pre podobné prípady bude algoritmus upravený tak, aby zariadenie samo vedelo, že sa nachádza v stanici v nesprávnej polohe a skúsilo k nej presnejšie cúvnuť znova. Niektoré existujúce riešenia dokonca obsahujú pohyblivý konektor, ktorý sa nesprávnej polohe robota prispôsobí. Na hardvéri spoločnosť ešte pracuje. Riešenie bude súčasťou všetkých autonómnych navigácií aj robotov.

Stav batérie aj postreku

Ak sa bude robot nachádzať v takej vzdialenosti, že kamerou nedovidí na značku, k stanici sa bude navigovať pomocou mapy s waypointom. „Robot celý čas počas pohybu po ceste či vo vinohrade monitoruje stav batérie a keď dosiahne kritické hodnoty, preruší úlohu a najkratšou cestou sa pomocou GPS súradníc dostane k stanici. Popri návrate bude RTV senzor Boxom detegovať prípadné prekážky v ceste a vyhýbať sa im. Dôjde tu tak k využitiu oboch typov navigácie – globálnej aj reaktívnej,“ dopĺňa Ing. Matej Vargovčík, ktorý vyvíja AVN algoritmus.

Spoločnosť myslela na rôzne situácie a počas zimného obdobia, keď nie je možné zariadenie testovať v exteriéri, pripravila simuláciu robota vo vinohrade, ktorému dochádza nielen batéria, ale aj postrek. Tím RoboTech Vision bude testovať nové funkcie na robote Crawler vo vinohrade už na jar.