Ιδρυματικό Αποθετήριο
Πολυτεχνείο Κρήτης
EN  |  EL

Αναζήτηση

Πλοήγηση

Ο Χώρος μου

Εξομοιωτής αγωνιστικών μη-στελεχωμένων ιπτάμενων οχημάτων βασισμένων στην φυσική σε εικονική πραγματικότητα

Oikonomakis Michail

Πλήρης Εγγραφή


URI: http://purl.tuc.gr/dl/dias/CC815A5A-3848-4931-A68A-C56D6AD41BD1
Έτος 2023
Τύπος Διπλωματική Εργασία
Άδεια Χρήσης
Λεπτομέρειες
Βιβλιογραφική Αναφορά Μιχαήλ Οικονομάκης, "Εξομοιωτής αγωνιστικών μη-στελεχωμένων ιπτάμενων οχημάτων βασισμένων στην φυσική σε εικονική πραγματικότητα", Διπλωματική Εργασία, Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, Ελλάς, 2023 https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.95458
Εμφανίζεται στις Συλλογές

Περίληψη

Σε αυτή τη διπλωματική παρουσιάζεται ένας εξομοιωτής αγωνιστικών μη-στελεχωμένων ιπτάμενων οχημάτων με στοιχεία αεροηλεκτρονικής σε εικονική πραγματικότητα που έχει σχεδιαστεί για να βοηθάει τους χρήστες να εκπαιδευτούν στο να πετάνε τετρακόπτερα με υψηλή ταχύτητα. Με την αύξηση της χρήσης των μη επανδρωμένων αεροσκαφών (UAVs) δημιουργείται η ανάγκη ύπαρξης έμπειρων χειριστών drone που να μπορούν να τα πετάνε τόσο γρήγορα όσο και να αποφεύγουν εμπόδια. Σε αυτόν τον προσομοιωτή, έχει αναπτυχθεί η φυσική κίνηση των τετρακόπτερων. Ένα τετρακόπτερο έχει τέσσερις προπέλες, μία σε κάθε γωνία του. Για κάθε προπέλα , η ταχύτητα, διεύθυνση και περιστροφή ελέγχεται για να γίνει ο χειρισμός του roll, pitch, yaw και thrust. Οι δυνάμεις drag και lift υλοποιήθηκαν ώστε να είναι ρεαλιστική η κίνηση του τετρακόπτερου. Ζώνες αέρα δημιουργήθηκαν χρησιμοποιώντας την κανονική κατανομή για να τις κάνει πιο ρεαλιστικές. Μέσω της εικονικής πραγματικότητας, ο χρήστης καλείται να περάσει από σημεία ελέγχου σε τρεις πίστες και παράλληλα να αποφεύγει εμπόδια. Αυτό μηδενίζει τον κίνδυνο ζημιάς κατά την εκπαίδευση όταν γίνεται σε πραγματικό χώρο, καθώς ο χρήστης μπορεί να επαναλάβει την εξομοίωση όποτε χτυπάει σε εμπόδια. Η πρώτη πίστα περιλαμβάνει ένα περιβάλλον πόλης και προαστίων, η δεύτερη ένα περιβάλλον με νησιά στην θάλασσα και περισσότερες ζώνες αέρα και η τρίτη περιλαμβάνει κυρίως απλά σχήματα και δύο κύρια χρώματα για να διευκολύνει την εκπαίδευση του χρήστη. Ένας απαιτητικός αντίπαλος με βάση τη τεχνητή νοημοσύνη δημιουργήθηκε για να ολοκληρώνει την πίστα γρήγορα με τη χρήση ενισχυτικής μάθησης. H εκμάθηση του έγινε μέσω νευρωνικού συστήματος που παίρνει σαν είσοδο την κίνηση του τετρακοπτέρου από τον χρήστη και σαν έξοδο τον χειρισμό του yaw, roll, pitch and thrust. Η εφαρμογή περιλαμβάνει τρεις πίστες και δυνατότητα προβολής πρώτου ή τρίτου προσώπου ενώ ο χρήστης κινείται μόνος ή εναντίων αντιπάλων. Ακόμα, περιλαμβάνεται εύκολη ή δύσκολη λειτουργία που προσαρμόζεται στο πόσο καλά είναι εκπαιδευμένος ο αντίπαλος. Η αξιολόγηση του συστήματος επικεντρώνεται στην καταγραφή του χρόνου ολοκλήρωσης της πίστας και του αριθμού επαναλήψεων. Αξιολογήθηκε αν η ύπαρξη αντιπάλων επηρεάζει τη διαδικασία εκμάθησης του χρήστη.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες

Στατιστικά