|
|
Obstacle Avoidance in UAVs: Using a Bug-Inspired Algorithm and Neural Network-Based RGB Camera Collision Prediction
Raichl, Petr ; Marcoň, Petr ; Janoušek, Jiří
Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) are increasingly deployed in complex environments for various applications, necessitating advanced obstacle avoidance capabilities to ensure safety and mission success. Inspired by the simplicity and effectiveness of biological navigation strategies, this study introduces a novel approach to UAV obstacle avoidance, leveraging the principles of the bug algorithm combined with the predictive power of neural networks. We propose a hybrid model that integrates a lightweight neural network to predict potential collisions in real-time. Our methodology employs a two-stage process: first, the neural network assesses the immediate risk of collision; second, the bug algorithm-inspired decision-making process determines the UAV’s maneuvering actions to navigate without crashing to obstacles. The approach was tested both in simulation and real outdoor experiments.
|
|
|
Analýza inerciálních dat z UAV
Žáček, Vítězslav ; Raichl, Petr (oponent) ; Janoušek, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se věnuje návrhu systému pro estimaci polohy bezpilotního letadla (UAV) pomocí inerciálních dat a jejich zpracováním v prostředí robotického operačního systému (ROS2). V teoretické části je popsán princip fungování inerciální měřící jednotky (IMU), obsahující gyroskop, akcelerometr a magnetometr, a jejich role ve stabilizaci a navigaci UAV. Praktická část se zabývá rešerši a výběru vhodných algoritmů pro estimaci polohy a orientace, jako je rozšířený Kalmanův filtr (EKF) a Fourati nelineární estimátor orientace.
|
|
| |
|
|
Metody stabilizace polohy dronu pomocí obrazových dat
Koukal, Ondřej ; Raichl, Petr (oponent) ; Janoušek, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se věnuje návrhu systému pro stabilizaci bezpilotního letadla. Účelem tohoto systému je na základě obrazových dat ze dvou kamer v reálném čase určovat přesnou polohu bezpilotního letadla v prostoru. V teoretické části jsou popsané metody zpracování obrazu a algoritmus pro určení polohy bezpilotního letadla. V praktické části je popsána realizace a testování systému.
|
|
|
Záznamník klimatických veličin
Raichl, Petr ; Benešl, Tomáš (oponent) ; Bradáč, Zdeněk (vedoucí práce)
Práce se zabývá konstrukcí záznamníku klimatických dat se solárním napájením. Práce začíná průzkumem trhu. Následně práce pokračuje tvorbou konceptu vlastního záznamníku. Poté je navržena elektronika záznamníku. Záznamník je postaven jako mikrokontrolérem řízený systém, který čte data ze snímačů, zapisuje data na paměťovou kartu a odesílá data pomocí LoRa technologie do cloudu Českých radiokomunikací. Následně jsou data přeposílána do MySQL databáze. Program pro mikrokontrolér je vytvořen v jazyce c. Konfigurace mikrokontroléru se provádí přes rozhraní USB pomocí PC aplikace vytvořené v C#. Pro vizualizaci naměřených dat byla vytvořena webová databázová aplikace v ASP.NET Core.
|
|
|
Měření změn parametrů MEMS gyroskopů
Raichl, Petr ; Beneš, Petr (oponent) ; Kunz, Jan (vedoucí práce)
Práce se zabývá určováním parametrů MEMS gyroskopů pomocí Allanovy odchylky. V úvodu je popsán princip gyroskopů. V první části jsou popsány deterministické a stochastické parametry. Také jsou popsány metody určování těchto parametrů. Praktická část popisuje měření stochastických parametrů s využitím Allanovy odchylky. Dále se práce zabývá určením změn stochastických parametrů po vibračních a rázových zkouškách.
|
|
|
Systém pro vyhýbání se překážkám
Dražil, Jan ; Raichl, Petr (oponent) ; Novotný, Josef (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá metodami pro řešení problematiky navigace a pohybu autonomních prostředků mezi překážkami. Práce nejprve obecně popisuje algoritmy pro plánování pohybu a vyhýbání se překážkám. Dále se práce zabývá firmwarem PX4 pro řízení UAV. V rámci práce byl navrhnut vlastní algoritmus pro vyhýbání se překážkám určený pro UAV. Použitým senzorem pro detekci překážek je stereokamera. Tento algoritmus byl implementován v jazyce Python s použitím frameworku ROS a otestován v simulačním prostředí Gazebo. Výsledky jsou diskutovány.
|
|
|
Drone localization and navigation in a familiar environment without GNSS
Pintér, Marco ; Janoušek, Jiří (oponent) ; Raichl, Petr (vedoucí práce)
This thesis is aimed at development of the localization system without using GNSS. The first part describes technologies, enable determination of position in the area. Methods for determining distance between transmitter and receiver are also described. In the next part of the thesis describes ROS communication form with flight controller PixHawk. On the basis of the acquired knowledge is described choosage of preferred technology and method of determination of the distance between transmitter and receiver.
|
|
|
Rojové létání dronů
Kolísek, Josef ; Raichl, Petr (oponent) ; Janoušek, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce pojednává o problematice rojového létání dronů a jeho využití v praxi. Jedná se o propojení více řídících jednotek bezpilotních letounů a jejich následné koordinaci ve vzduchu. Práce je rozdělena na teoretickou a praktickou část. V praktické části jsou popsány možnosti způsobů rojového létání a koordinace více dronů. V další části jsou popsány možnosti řízení více letových jednotek z jednoho centrálního bodu a tvorba letových instrukcí. Následně možné způsoby jejich komunikace a přenos telemetrických dat pro řízení pomocí protokolu MAVLink (Micro Air Vehicle Link). Praktická část práce se zabývá realizací softwaru pro synchronizovaný let dvou bezpilotních letounů a jejich propojení s řídící stanicí pro přenos instrukcí pro let.
|
|
|
Metody stabilizace polohy dronu pomocí obrazových dat
Koukal, Ondřej ; Raichl, Petr (oponent) ; Janoušek, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se věnuje návrhu systému pro stabilizaci bezpilotního letadla. Účelem tohoto systému je na základě obrazových dat ze dvou kamer v reálném čase určovat přesnou polohu bezpilotního letadla v prostoru. V teoretické části jsou popsané metody zpracování obrazu a algoritmus pro určení polohy bezpilotního letadla. V praktické části je popsána realizace a testování systému.
|
host ::
RSS.