TongjiSuperPower/sp_vision_25

해결하는 문제

이 프로젝트는 로봇 전투(특히 RoboMaster 대회)를 위한 완전한 자동 조준 및 사격 제어 시스템을 제공합니다. 이동하는 타겟(아머 패널)을 정확히 추적하고 타격하는 데 어려움을 해결하기 위해 타겟의 궤도를 예측하고 탄도 해를 계산함으로써 타겟 제거에 소요되는 시간을 단축하고, 타격 성공률을 높입니다.

작동 방식

이 시스템은 인지, 의사결정, 제어의 모듈식 파이프라인을 사용합니다:

• 인지: 카메라와 신경망 기반의 4점 검출 모델을 사용하여 아머 패널을 식별하고, 확장 칼만 필터(EKF)를 사용하여 타겟의 운동 상태를 추정합니다.
• 의사결정: "궤도 기반 자동 조준 이론"을 구현합니다. 단순한 규칙 기반 논리가 아니라, TinyMPC를 활용한 2차 계획법을 사용하는 궤도 플래너를 통해 지그재그의 최대 가속도를 고려하여 최적의 사격 궤도를 계산하여, 아머 패널 전환 시에도 타겟을 부드럽게 따라갈 수 있도록 합니다.
• 제어: 타겟의 위치, 속도, 가속도를 피드포워드 항으로 전달하고, 계산된 토크 제어를 사용하여 지그재그 모터를 구동하는 임베디드 컨트롤러에 전달합니다.

대상 사용자

• RoboMaster 또는 유사한 로봇 전투 경기 참가자인 로봇 개발자 및 학생.
• 컴퓨터 비전 기반 타겟 추적 및 액추에이터용 실시간 궤도 계획에 관심 있는 엔지니어.

주요 특징

• ROS 의존 없음: ROS 지식이 없어도 초보자도 접근 가능한 설계입니다.
• 궤도 계획: 물리적 지그재그 제약을 고려한 플래너를 사용하여 경험적 의사결정 로직을 대체하여 오버슈트와 지연을 최소화합니다.
• 고성능: 300HP 타겟을 2미터 거리에서 공격할 경우, 최대 39.6%의 타격 성공률과 8~10초의 최소 사망 시간을 달성합니다.
• 모듈식 아키텍처: 카메라/핸드아이 캘리브레이션을 포함한 개발, 캘리브레이션, 배포 및 테스트까지 포함된 완전한 워크플로우를 제공합니다.