AK-Smart-Machines-HS-KL / R2K-SPL

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Richtungsortung - Whistle Detection #18

Open kleinSinus opened 7 months ago

kleinSinus commented 7 months ago

Projekt 2.2 aus der Projektliste

Richtungsortung

Eine wiederkehrende Challenge im RoboCupSPL ist das Erkennen der eigenen Position, sowie das Erkennen wichtiger Signale von außen, z.B. das der Trillerpfeife.

Whistle Detection: Audio-Quellen-Lokalisation für den Nao-Roboter

Eine der Herausforderungen beim RoboCup ist die Ortung des Schiedsrichterpfiffs, insbesondere wenn mehrere Spielfelder nebeneinander liegen. Falsch positive Erkennungen von Pfiffen aus parallel laufenden Spielen können das eigene Spiel negativ beeinflussen. Die Roboter erkennen z.B. einen Pfiff und verhalten sich entsprechend, unterbrechen dabei aber eventuell kritische Spielzüge.

Ziel

Das Hauptziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines Moduls zur Lokalisation von Audioquellen, insbesondere Schiedsrichterpfiffen, für die Nao-Roboter. Dies wird den Robotern ermöglichen, schnell und genau auf den Schiedsrichterpfiff zu reagieren. Dadurch werden Störungen von benachbarten Spielfeldern minimiert, wodurch die Chancen auf einen erfolgreichen Turnierverlauf steigen.

Details/Einstieg

Das Projekt soll in mehreren Ausbaustufen erfolgen.

1. Bestimmung der Entfernung: Die Studierenden sollen eine Messreihe anfertigen, um die Entfernung eines Audiosignals basierend auf dessen Amplitude und Frequenz zu ermitteln. Hierbei geht es darum, die Lautstärke- und Frequenzunterschiede zu analysieren und daraus Rückschlüsse auf die Entfernung zur Audioquelle zu ziehen. 2. Triangulation mit zwei Mikrophonen: In dieser Phase soll ein Modul entwickelt werden, das die Richtung der Audioquelle anhand von zwei Mikrophonen bestimmt. Da die Ergebnisse mathematisch nicht eindeutig sind, ist es notwendig, mit zwei Robotern zu arbeiten, um genaue Ergebnisse zu erzielen. 3. Triangulation mit mehreren Mikrophonen: Unter Nutzung der im Nao-Roboter integrierten Mikrofone wird die Triangulation weiter verfeinert. Hierbei wird der Vorteil mehrerer Mikrofone genutzt, um Mehrdeutigkeiten zu eliminieren und die Genauigkeit der Lokalisation zu erhöhen.