Selasa, 02 April 2013

Sistem Navigasi Robot berbasis Webcam


Sebuah citra mempresentasikan keadaan dari suatu obyek yang ditangkap oleh webcam. Citra tersebut dapat digunakan sebagai sensor untuk mendeteksi keadaan lingkungan sekitar.  Sebab, citra tersebut mengandung informasi yang dapat diolah dan dimanfaatkan untuk tujuan tertentu. Salah satunya digunakan sebagai sensor visi untuk mengontrol navigasi robot dalam ruangan. Penggunaan sensor visi ini merupakan hal penting karena kecenderungan robot di masa yang akan datang, mampu berjalan secara otomatis untuk membantu melakukan pekerjaan berat. Misalnya mengangkut barang dari satu ruangan ke ruangan yang lain.
Gambar 1 Robot pelayan menghindari halangan

Robot bernavigasi secara otonom dari posisi start menuju  posisi tujuan dengan menghindari halangan,  mengenali dinding dan ruangan yang ada. Terdapat beberapa metode yang digunakan untuk sistem navigasi robot ini yaitu aliran optis (optical flow), deteksi tepi (edge detection),  riwayat gerak (motion history), vanishing point dengan transformasi hough. Sedangkan untuk machine vision digunakan gaussian filteringsobel edge detecion,hough transform.  Transformasi hough akan memberikan letak garis lurus pada piksel. Sedangkan untuk aliran optis akan memeberikan tanda pola perpindahan suatu obyek. Selain itu, riwayat gerak digunakan untuk mendeteksi halangan yang bergerak dan mengestimasi kecepatannya.  Metode rata-rata nilai piksel citra digunakan untuk mendeteksi dinding. Jika nilai rata-rata piksel lebih rendah dari threshold, maka akan dideteksi sebagai dinding. Pengontrolan PWM motor menggunakan kontrol logika neuro-Fuzzy yang didasarkan pada nilai error antara letak garis lurus dengan titik acuan.

Gambar 2 Autonomous Ground Vehicle

Sistem navigasi robot ini nantinya dapat mencapai posisi tujuan dan menggunakan sensor visinya dengan baik  untuk menghindari halangan yang statis maupun yang bergerak. Selain itu, sistem ini juga mampu mengenali dinding dan ruangan yang ada disekitarnya.

Metode yang digunakan untuk :
  • aliran optis (optical flow) : Aliran optis akan memeberikan tanda pola perpindahan suatu obyek.

Gambar 3 Optical flow
  • deteksi tepi (edge detection)
Gambar 3 Edge Detection

  • riwayat gerak (motion history) : Riwayat gerak digunakan untuk mendeteksi halangan yang bergerak dan mengestimasi kecepatannya.
Gambar 4 Motion history
  • vanishing point dengan transformasi hough : Transformasi hough akan memberikan letak garis lurus pada piksel.
Gambar 5 Vanishing point


Sedangkan untuk machine vision digunakan :
  • gaussian filtering
  • sobel edge detecion
  • hough transform

Sedangkan untuk blok diagramnya sebagai berikut.
Gambar 6 Diagram blok sistem kontrol robot

Untuk kontrol pergerakkan robotnya adalah sebagai berikut.
Gambar 7 Sistem navigasi robot

Gambar 8 Deteksi obyek pada mobile robot

Untuk referensi video :


Video 1 Vision-based Line Sensor Demonstration ,CUHK Robocon 2011



Video 2 Vision-based Robot Navigation. Robot Vision Group, Alicante


Video 3 Vision based Navigation and Localization


Video 4 Lane tracking and vehicle tracking (rainy day)


Video 5 Vanishing Point Detection for Automated Driving







Tidak ada komentar:

Posting Komentar

"Orang boleh pandai setinggi langit, tapi selama ia tak menulis, ia akan hilang di dalam masyarakat dan dari sejarah" Pramoedya Ananta Toer (Rumah Kaca, hlm. 352)