Cellular network control in unmanned aerial vehicles

The use of Unmanned Aerial Vehicles is rapidly growing in many industries and the requirement for longer range in these vehicles is imminent. RC Radios, though a very effective way to control these vehicles, are fairly limited. The use of cellular networks to connect and control the vehicle can make the range virtually unlimited

Methods for robot localization on a map

In many cases, to solve applied problems, the robot needs to know its real location, which is most often different from the data stored in the on-board system. For unmanned robotic devices, as well as for ground-based robots, it is most efficient to use local navigation algorithms, which consist in determining the coordinates of the device with respect to a certain starting point. The paper discusses localization algorithms provided that the map of the area is known in advance. Particular attention is paid to the Monte Carlo localization method because of several advantages. The paper presents an example of modeling the algorithm operation

Computer vision with semantic segmentation for autonomous ground vehicle

In this work, we implement of semantic segmentation for images to enhance object detections and autonomous ground vehicle for driving in road, also an object understanding and classification. We performed on video of regional roads to verify the feasibility of semantic segmentation. The results of our semantic segmentation determined the road areas in each frame were truly segmented, and that road lane and objects can be categorized

Autonomous driving object detection using ACF

In this work, we obtain a vehicle semantic understanding using their image features and a rule-based system. These features provide the vehicle spatial and temporal information. Vehicle spatial feature is obtained using an ACF network. The vehicle temporal information is obtained using a novel semantic segmentation framework. The statuses of the neighboring vehicles are categorized as «Carfollow » and «Car-avoid» also. We validate our proposed frame-work with multiple acquired sequences. Our experimental results show that the proposed framework can estimate the status of the different vehicles in the urban road environment in near real-time

Visual navigation and path tracking using street geometry information for image alignment and servoing

Single camera-based navigation systems need information from other sensors or from the work environment to produce reliable and accurate position measurements. Providing such trustable, accurate, and available information in the environment is very important. The work highlights that the availability of well-described streets in urban environments can be exploited by drones for navigation and path tracking purposes, thus benefitting from such structures is not limited to only automated driving cars. While the drone position is continuously computed using visual odometry, scene matching is used to correct the position drift depending on some landmarks. The drone path is defined by several waypoints, and landmarks centralized by those waypoints are carefully chosen in the street intersections. The known streets’ geometry and dimensions are used to estimate the image scale and orientation which are necessary for images alignment, to compensate for the visual odometry drift, and to pass closer to the landmark center by the visual servoing process. Probabilistic Hough transform is used to detect and extract the street borders. The system is realized in a simulation environment consisting of the Robot Operating System ROS, 3D dynamic simulator Gazebo, and IRIS drone model. The results prove the suggested system efficiency with a 1.4 m position RMS error

Deformation indicators of metacarpal bones fracture fixation

Досліджено функціональну надійність засобів фіксатор-кістка при різних типах переломів п’ясних кісток в залежності від типу фіксатора та його розташування. Вивчені характеристики жорсткості систем фіксації переломів з титановими мініпластинами, був проведений аналіз оперативного лікування хворих з переломами п’ясних кісток, при якому застосовувався металоостеосинтез шпицями та стрижневий апарат зовнішньої фіксації, при статичних та циклічних режимах дії зовнішніх навантажень. При передачі стискаючого зусилля на відламок тип фіксуючих засобів суттєво впливає на деформації системи остеосинтезу при всіх рівнях навантаження; за більшістю виміряних характеристик перевагу мають стрижневі апарати зовнішньої фіксації та титанові мініпластини різних конструкцій.Functional reliability of fixative-bone means was studied for various types of metacarpal fractures depending on the type of fixator and its location. The stiffness characteristics of fracture fixation systems with titanium miniplates were studied, an analysis was performed of the surgical treatment of patients with metacarpal fractures, in which osteosynthesis with needles and external fixation rod apparatus was used, with static and cyclic modes of action of external loads. When transferring a compressive force to a fragment, the type of fixing means significantly influences the deformation of the osteosynthesis system at all levels of stress; for the most of the measured characteristics, rod devices with external fixation and titanium miniplates of various designs are preferable.В статье исследована функциональная надежность средств фиксатор-кость при разных типах переломов пястных костей в зависимости от типа фиксатора и его расположения. Изучены характеристики жесткости систем фиксации переломов с титановыми минипластинами, был проведен анализ оперативного лечения больных с переломами пястных костей, при котором применялся металоостеосинтез спицами и стержневой аппарат внешней фиксации, при статичных и циклических режимах действия внешних нагрузок. При передаче сжимающего усилия на обломок тип фиксирующих средств существенно влияет на деформации системы остеосинтеза при всех уровнях нагрузки; за большинством измеренных характеристик преимущество имеют стержневые аппараты внешней фиксации и титановые минипластины разных конструкций

The tibial fractures fixation system deformation characteristics

Досліджено характеристики жорсткості та розраховані допустимі навантаження засобів фіксації при переломах дистального епіметафіза великогомілкових кісток. Вивчено процеси розвитку взаємних зміщень точок перелому під дією довготривалих циклічних навантажень. Металоостеосинтез був виконаний за допомогою різних типів медіальних та латеральних пластин з кутовою стабільністю та блокованих пластин для фіксації складних переломів у дистальному відділі ВГК. Випробування проведені під дією реальних фізіологічних навантажень стиску, згину та кручення, включаючи циклічні режими навантажень.The characteristics of stiffness are studied and the fixation means allowable load at fractures of the distal epimetazh of the tibia is calculated. The processes of a fracture points mutual displacements development under the influence of long-term cyclic loads are studied. Metal osteosynthesis was performed using various types of medial and lateral plates with angular stability and blocked plates for fixing fractures in the distal epimetazh of the tibia. The tests are conducted under the influence of actual physiological loads of compression, bending and torsion, including cyclic loading modes.Исследованы характеристики жесткости и рассчитаны допустимые нагрузки средств фиксации при переломах дистального эпиметафиза большеберцовых костей. Изучены процессы развития взаимных смещений точек перелома под действием длительных циклических нагрузок. Металоостеосинтез был выполнен с помощью различных типов медиальных и латеральных пластин с угловой стабильностью и блокированных пластин для фиксации сложных переломов в дистальном отделе ВГК. Испытания проведены под действием реальных физиологических нагрузок сжатия, изгиба и кручения, включая циклические режимы нагрузок

Application of digital photography in biomechanical studies of osteosynthesis systems

Запропонований та експериментально обґрунтований безконтактний метод вимірювання зміщень уламків кісток за допомогою цифрового фотографування. Описана методика як безпосереднього вимірювання переміщень за мітками, встановленими в досліджуваних точках в зоні перелому, так і аналітичним методом за положеннями реперних точок поза зоною перелому. Наведені результати вимірювань переміщень запропонованим методом та традиційним з використанням катетометра. Зіставлення отриманих результатів підтвердило ефективність методу вимірювання зміщень уламків кісток за допомогою цифрового фотографування для практичного застосування.Purpose. The subject of this work is the experimental substantiation of the contactless method of measuring the movements of bone fragments with the help of digital photography. Design/methodology/approach. During the experiment limbs were used without pathology of bone tissue and tumors on bone tissue. Fixation of bone fragments (osteosynthesis) is performed with the aid of different devices of external fixation. Loading methods: compression, bending and cyclic loading, which simulate the weight of a person. Results. A comparison of the results obtained confirmed the suitability of the method for measuring the displacement of bone fragments with the help of digital photography for practical use. Originality/cost. Results are important for medicine and can improve treatment.Предложенный и экспериментально обоснованный бесконтактный метод измерения смещений отломков костей с помощью цифровой фотосъемки. Описанная методика как непосредственного измерения перемещений по меткам, установленным в исследуемых точках в зоне перелома, так и аналитическим методом с положениями реперных точек вне зоны перелома. Приведенные результаты измерений перемещений предложенным методом и традиционным с использованием катетометра. Сопоставление полученных результатов подтвердило эффективность метода измерения смещений отломков костей с помощью цифрового фотографирования для практического применения

Developing operation algorithms for vision subsystems in autonomous mobile robots

The paper analyzes algorithms for selecting keypoints on the image for the subsequent automatic detection of people and obstacles. The algorithm is based on the histogram of oriented gradients and the support vector method. The combination of these methods allows successful selection of dynamic and static objects. The algorithm can be applied in various autonomous mobile robots