BEGIN:VCALENDAR VERSION:2.0 PRODID:-//TUC//Events//EN CALSCALE:GREGORIAN BEGIN:VTIMEZONE TZID:Europe/Athens TZNAME:EEST DTSTART:19700329T030000 RRULE:FREQ=YEARLY;BYDAY=-1SU;BYMONTH=3 BEGIN:STANDARD TZOFFSETFROM:+0200 TZOFFSETTO:+0300 TZNAME:EET DTSTART:19701025T040000 RRULE:FREQ=YEARLY;BYDAY=-1SU;BYMONTH=10 END:STANDARD END:VTIMEZONE BEGIN:VEVENT CREATED:20230403T123340Z LAST-MODIFIED:20230403T123340Z DTSTAMP:20260811T211518Z UID:1786472118@tuc.gr SUMMARY:Παρουσίαση Διπλωματικής Εργασίας κ. Μιχαήλ Οικονομάκη - Σχολή ΗΜΜΥ LOCATION: DESCRIPTION:https://www.ece.tuc.gr/el/katalogos- ekdiloseon?tx_tucevents2_tuceventsdi splay%5Baction%5D=show&tx_tucevents2 _tuceventsdisplay%5Bcontroller%5D=Ev ent&tx_tucevents2_tuceventsdisplay%5 Bevent%5D=6134&cHash=e971cedcb849adf e7b06f2dfe50179c3\nΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗ Σ\n Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών\n Πρόγραμμα Π ροπτυχιακών Σπουδών\n ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠ ΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ\n Μιχαήλ Οικονομά κη\n με θέμα\n Εξομοιωτής Αγωνιστικώ ν Μη-Στελεχωμένων Ιπτάμενων Οχημάτων βασισμένων στην Φυσική σε Εικονική Πραγματικότητα\n Physics-based Drone Racing Simulator in Virtual Reality \n Εξεταστική Επιτροπή\n Καθηγήτρια Αικατερίνη Μανιά (επιβλέπουσα)\n Καθ ηγητής Μιχαήλ Λαγουδάκης\n Καθηγητής Παναγιώτης Παρτσινέβελος (Σχολή ΜΗΧ ΟΠ)\n Περίληψη\n Σε αυτή τη διπλωματ ική παρουσιάζεται ένας εξομοιωτής αγ ωνιστικών μη-στελεχωμένων ιπτάμενων οχημάτων με στοιχεία αεροηλεκτρονική ς σε εικονική πραγματικότητα που έχε ι σχεδιαστεί για να βοηθάει τους χρή στες να εκπαιδευτούν στο να πετάνε τ ετρακόπτερα με υψηλή ταχύτητα. Με τη ν αύξηση της χρήσης των μη επανδρωμέ νων αεροσκαφών (UAVs) δημιουργείται η ανάγκη ύπαρξης έμπειρων χειριστών drone που να μπορούν να τα πετάνε τό σο γρήγορα όσο και να αποφεύγουν εμπ όδια. Σε αυτόν τον προσομοιωτή, έχει αναπτυχθεί η φυσική κίνηση των τετρ ακόπτερων. Ένα τετρακόπτερο έχει τέσ σερις προπέλες, μία σε κάθε γωνία το υ. Για κάθε προπέλα , η ταχύτητα, δι εύθυνση και περιστροφή ελέγχεται για να γίνει ο χειρισμός του roll, pitc h, yaw και thrust. Οι δυνάμεις drag και lift υλοποιήθηκαν ώστε να είναι ρεαλιστική η κίνηση του τετρακόπτερο υ. Ζώνες αέρα δημιουργήθηκαν χρησιμο ποιώντας την κανονική κατανομή για ν α τις κάνει πιο ρεαλιστικές. Μέσω τη ς εικονικής πραγματικότητας, ο χρήστ ης καλείται να περάσει από σημεία ελ έγχου σε τρεις πίστες και παράλληλα να αποφεύγει εμπόδια. Αυτό μηδενίζει τον κίνδυνο ζημιάς κατά την εκπαίδε υση όταν γίνεται σε πραγματικό χώρο, καθώς ο χρήστης μπορεί να επαναλάβε ι την εξομοίωση όποτε χτυπάει σε εμπ όδια. Η πρώτη πίστα περιλαμβάνει ένα περιβάλλον πόλης και προαστίων, η δ εύτερη ένα περιβάλλον με νησιά στην θάλασσα και περισσότερες ζώνες αέρα και η τρίτη περιλαμβάνει κυρίως απλά σχήματα και δύο κύρια χρώματα για ν α διευκολύνει την εκπαίδευση του χρή στη. Ένας απαιτητικός αντίπαλος με β άση τη τεχνητή νοημοσύνη δημιουργήθη κε για να ολοκληρώνει την πίστα γρήγ ορα με τη χρήση ενισχυτικής μάθησης. H εκμάθηση του έγινε μέσω νευρωνικο ύ συστήματος που παίρνει σαν είσοδο την κίνηση του τετρακοπτέρου από τον χρήστη και σαν έξοδο τον χειρισμό τ ου  yaw, roll, pitch and thrust. Η ε φαρμογή περιλαμβάνει τρεις πίστες κα ι δυνατότητα προβολής πρώτου ή τρίτο υ προσώπου ενώ ο χρήστης κινείται μό νος ή εναντίων αντιπάλων. Ακόμα, περ ιλαμβάνεται εύκολη ή δύσκολη λειτουρ γία που προσαρμόζεται στο πόσο καλά είναι εκπαιδευμένος ο αντίπαλος. Η α ξιολόγηση του συστήματος επικεντρώνε ται στην καταγραφή του χρόνου ολοκλή ρωσης της πίστας και του αριθμού επα ναλήψεων. Αξιολογήθηκε αν η ύπαρξη α ντιπάλων επηρεάζει τη διαδικασία εκμ άθησης του χρήστη.\n Abstract\n In t his thesis, a virtual reality drone racing simulator with the use of avi onics is presented, designed to help humans train to fly quadcopters at high speeds. With the increase of th e usage of UAVs in different fields nowadays, comes the demand in having experienced pilots that can fly the aircrafts both at high speed but al so avoid obstacles. In this simulato r, real physics for the movement of the quadcopters is implemented. A qu adcopter has four propellers in each of the four corners. For each prope ller, speed and direction of rotatio n are controlled in order to handle the yaw, pitch, roll and thrust. Lif t and drag forces were implemented i n order for the movement of the quad copter to be realistic . Wind zones were implemented using the normal di stribution algorithm to make them fe el more realistic. With the usage of Virtual Reality, the user is called to pass through checkpoints in thre e stages while also avoid obstacles in the way. This makes the training danger free in real time scenarios, since the user can restart the simul ation whenever it hits an obstacle. Each stage provides a different trai ning experience, the first one simul ates an urban and suburban environme nt, the second one a coastal environ ment with more wind zones and the th ird one mostly blocks and two main c olors to help ease the training. A c hallenging opponent in the form of A I was made using reinforcement learn ing algorithms. It is trained using a neural network and takes the same inputs as the player drone and provi des outputs on how to handle its yaw ,roll, pitch and thrust. The applica tion contains three stages and the p ossibility of first or third person view while the user is moving solo o r versus AI opponents. Moreover, eas y and hard mode is included that adj usts how well the opponent AI is tra ined. The evaluation of the system f ocuses on noting the completion time of the stage and the number of rest arts. It was evaluated if the existe nce of the AI opponents had any impa ct on the training process of the us er.\n Meeting ID: 920 6080 5475\n Se curity checked Passcode: 983063\n STATUS:CONFIRMED ORGANIZER;RSVP=FALSE;CN=TUC;CUTYPE=TUC:mailto:webmaster@tuc.gr DTSTART:20230405T100000 DTEND:20230405T110000 TRANSP:OPAQUE CLASS:DEFAULT END:VEVENT END:VCALENDAR