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ROBOSENSE Percepção Robótica em Plataforma Móvel Autônoma

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ROBOSENSE Percepção Robótica em Plataforma Móvel Autônoma. Apresentador: Pablo Javier Alsina. Universidade Federal do Rio Grande do Norte Departamento de Engenharia de Computação e Automação. Resumo.

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robosense percep o rob tica em plataforma m vel aut noma

ROBOSENSEPercepção Robótica em Plataforma Móvel Autônoma

Apresentador: Pablo Javier Alsina

Universidade Federal do Rio Grande do Norte

Departamento de Engenharia de Computação e Automação

resumo
Resumo
  • O Projeto aborda o problema de percepção robótica embarcada em uma plataforma móvel autônoma.
  • Desenvolvimento de robô móvel de baixo custo, dotado de braço manipulador, odometria, sonares, sistema de visão estéreo e capacidade de processamento embarcado.
  • Protótipo para desenvolvimento e teste de aplicações que envolvem monitoração, navegação e manipulação de forma autônoma.
financiamento
Financiamento
  • CNPq (CTINFO 11/2002 - PDPG–TI)
  • Valor Global:R$ 123.692,50
    • Custeio: R$ 59.711,30
    • Capital: R$ 35.000,00
    • Bolsas: R$ 28.981,20 (5 bolsas ITI)
  • Duração: 2 anos
equipe
Equipe

Pesquisadores:

  • Adelardo Adelino Dantas de Medeiros
  • Luiz Marcos Garcia Gonçalves
  • Pablo Javier Alsina (Coordenador)
equipe1
Equipe

Bolsistas ITI:

  • Anderson Abner de Santana Souza
  • Carlos Gustavo Rangel Serrano
  • Jefferson Delfino Freire
  • Keite Clembet Araújo
  • Paulo Henrique Costa Câmara

Voluntários:

  • Jonathan Paulo Pinheiro Pereira
  • Leonardo Sávio Guanabara Ramalho
  • Thayse Priscila Franca
  • Lennedy Campos Soares
equipe2
Equipe

Mestrandos:

  • João Paulo de Araújo Bezerra
  • José Savio Alves de Sousa Segundo
  • Marcelo Borges Nogueira
  • Paulo Henrique Novais Mota
  • Ricardo Wendell
  • Samaherni Morais Dias

Doutorandos:

  • Anfranserai Morais Dias
  • Diogo Pinheiro Fernandes Pedrosa
  • Francisco Petrônio Alencar de Medeiros
problem tica
Problemática
  • Percepção envolve aquisição de dados de múltiplos sensores, processamento, fusão e extração de informação útil.
  • O custo computacional é elevado, particularmente em visão computacional.
  • Robôs disponíveis no mercado são caros.
objetivos
Objetivos
  • Desenvolver protótipo de baixo custo e tecnologia nacional.
  • Desenvolver técnicas, teorias e métodos de percepção robótica em tempo real.
  • Integrar e fortalecer o grupo de robótica da UFRN.
  • Capacitar o grupo na área de percepção robótica.
  • Publicar os resultados obtidos
  • Repassar o know-how a outros grupos de pesquisa nacionais.
especifica es
Especificações
  • Plataforma móvel autônoma
  • Baixo custo
  • Tecnologia nacional
  • Arquitetura deve incorporar múltiplos sensores
  • Cabeça com Visão Estéreo
  • Dois braços com garras
  • Alimentação: 2 baterias 12 V/ 9 Ah
projeto mec nico
Projeto mecânico
  • Duas rodas com acionamento diferencial e duas rodas livres
  • Carga útil 40 kg
  • Velocidade 0.5 m/s
  • Aceleração 0.1 m/s2
  • Cada braço com cinco juntas
  • Garra abre-fecha – carga 0.5 kg
  • Cabeça de 5 GDL – olhos independentes.
projeto mec nico1
Projeto mecânico

Base do robô

projeto mec nico5
Projeto mecânico

Braço: detalhe de

junta do ombro

projeto mec nico6
Projeto mecânico

Braço: detalhe de

Cotovelo / punho

projeto mec nico7
Projeto mecânico

Braço: detalhe de Cotovelo / punho

arquitetura de hardware
Câmera

Processamento Embarcado

PC Proc. Imagem

Frame-grabber

Câmera

6 sonares

Ethernet

PC Deliberação

HD

PC E/S

PCI-CAN

PIC (1 - sonares)

CAN

PIC (8 - braços)

PIC (2 - rodas)

PIC, (5 – cabeça)

PIC, (2 – ombros)

PIC (2 - garras)

Motor CC

Motor CC

Motor CC

Motor CC

Motor CC

Fim de curso

Fim de curso

Encoder

Potenc.

Encoder

Encoder

Arquitetura de Hardware
sonares
Sonares
  • Para construção de mapas e contorno de obstáculos
  • Cinturão de 6 sonares:
sonares1
Sonares
  • Sonar Polaroid série 6500
  • Alcance: aprox. 8 m
  • Freqüência: 50 kHz
  • Abertura: aprox. 30o
sistema de vis o
Sistema de visão
  • A Cabeça Estéreo Proposta:
    • 5 Graus de Liberdade
    • 2 Câmeras
    • Frame grabber 20 Quadros por Segundo
descri o da cabe a
Descrição da Cabeça
  • Modelo Cinemático
    • 5 Graus de Liberdade
      • Movimento do

Pescoço

      • Pan (Esquerdo e Direito)
      • Tilt (Esquerdo e Direito)
descri o da cabe a1
Descrição da Cabeça
  • Modelo Físico
    • Elos em Alumínio
    • 5 Motores
    • 5 Encoders
simulador e experi ncias iniciais
Simulador eExperiências Iniciais
  • Simulador Cinemático
  • Layout Diferente do Implementado
  • Modelo Cinemático Igual
simulador e experi ncias iniciais1
Simulador eExperiências Iniciais
  • Modos de Operação
    • Dependende
    • Independente
sistema proposto
Sistema Proposto
  • Aquisição de imagens pelas câmeras
  • Pré-processamento
  • Cruzamento de informações
  • Algoritmos de alto nível
redu o de resolu o
Redução de Resolução
  • Criação de Imagem em Multi-Resolução
filtragem das imagens
Filtragem das Imagens
  • Imagens em MR
  • Gradiente Direção X
  • Gradiente Direção Y
  • Gaussiano
  • Laplaciano
  • Imagem Original
  • Movimento
perspectivas
Perspectivas
  • Finalizar a Construção mecânica
  • Implementar os circuitos eletrônicos
  • Integrar o hardware
  • Desenvolver software básico
  • Desenvolver rotinas de visão, localização, navegação e manipulação
quest es
Questões?

Maiores informações com a equipe, no

Laboratório de Sistemas Inteligentes

DCA/CT/UFRN

[email protected]

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