Лаборатория интеллектуальных робототехнических систем (ЛИРС) под руководством профессора Евгения Магида получила поддержку Российского фонда фундаментальных исследований на реализацию совместного международного проекта с Индийским технологическим институтом Дели на тему "Автономная калибровка бортовых камер робототехнической системы с использованием координатных меток, нанесенных на поверхность робота" (проект № 18-58-45017).

Надежность и отказоустойчивость сложных робототехнических систем (РТС) напрямую связана с надежной работой бортовых датчиков РТС, которые требуют периодической калибровки в рамках стандартного технического обслуживания. Калибровкой измерительных приборов называется установление зависимости между показаниями прибора и размером измеряемой входной величины.

В настоящее время камеры являются самым распространенным оптическим датчиком, используемым в робототехнике, а процедура калибровки камер РТС проводится сервисными инженерами в лабораторных условиях с использованием классического метода «шахматной доски». Однако в результате эксплуатации РТС, особенно при работе в неблагоприятных условиях, со временем происходят изменения этих параметров, например под воздействием механических сил или химических реакций. Подобные изменения вызывают необходимость проведения повторной диагностики технического состояния РТС и, соответственно, повторной калибровки камер, что затруднительно в полевых условиях. Для проведения такой калибровки, помимо классического метода «шахматной доски», в последнее время становятся все более популярными другие, менее традиционные методы калибровки с использованием координатных меток - например таких, как AprilTag. 

Поддержанный проект направлен на разработку системы оценки выбора оптимальной координатной метки для калибровки камер мобильной РТС и расчета оптимального расположения метки на поверхности РТС для дальнейшей возможности осуществления автономной калибровки. Таким образом, используемые в неблагоприятных условиях РТС получат способность самостоятельной корректировки параметров бортовых оптических датчиков, что увеличит точность анализа и распознавания изображений, в свою очередь являющуюся критически важной не только для точности манипуляций и передвижений, но и для надежности и отказоустойчивости РТС в целом.

Ксения Шабалина, младший научный сотрудник ЛИРС, ключевой исполнитель проекта:

«Наша работа в рамках нового двухлетнего проекта заключается в адаптации альтернативных методов калибровки при помощи координатных меток для осуществления автономной калибровки робота в полевых условиях. Метки будут размещаться на поверхности конструктивных составляющих робота, а сама процедура калибровки будет автоматизирована. Таким образом, будет устранено негативное влияние человеческого фактора при стандартной процедуре калибровки, которая проходит в ручном режиме, и необходимость внешнего оборудования».

Данные исследования станут логическим продолжением успешно завершенного командой ЛИРС однолетнего проекта «Исследование и разработка методов автономной калибровки и анализа положения конечностей антропоморфного робота на основе изображения, полученного с одной камеры», который был осуществлен в 2017 году при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и Правительства Республики Татарстан (проект № 17-48-160879).