Sistema de rastreamento de alvos para robÃs mÃveis baseado em sensor visual e controle fuzzy.
AUTOR(ES)
Silva, Anderson Anjos da
DATA DE PUBLICAÇÃO
2004
RESUMO
Este trabalho objetiva a implementaÃÃo de um sistema de rastreamento de alvo para aplicaÃÃes em robÃtica mÃvel, utilizando como sensor principal uma cÃmera tipo Charge-Coupled Device (CCD). Uma abordagem adaptativa à utilizada para compensar as variaÃÃes de iluminaÃÃo no ambiente. Esta adaptaÃÃo: 1) usa o mÃtodo de retroprojeÃÃo de histogramas para rastreamento do alvo; 2) gera uma distribuiÃÃo de probabilidade gaussiana que representa o histograma de cores do alvo; 3) atualiza em tempo real os parÃmetros (mÃdia e covariÃncia) do histograma. Como contribuiÃÃo deste trabalho, propÃe-se a determinaÃÃo do nÃvel de filtragem do ruÃdo, adaptando-se ao modelo do alvo a cada imagem capturada. Este procedimento foi incorporado à determinaÃÃo dos pixels com intensidades de cores mais prÃximas das do alvo. Uma vez que a determinaÃÃo da posiÃÃo relativa entre o robà e o alvo depende de imagens ruidosas, um procedimento de estimaÃÃo, denominada sistema grey, à empregado para suavizar o controle. Efetivamente, o que esta abordagem faz à estimar a dinÃmica relativa entre o robà e o alvo, no que se refere a distÃncia e orientaÃÃo. Para reduzir o erro de distÃncia entre o robà e o alvo, fez-se uso de um controlador fuzzy com duas entradas e uma saÃda, para controle de velocidade linear e angular. Este controlador à denominado de fuzzy look-ahead, uma vez que recebe como entrada as prediÃÃes dos erros de posiÃÃo. O sistema de rastreamento de alvo mÃvel foi implementado em simulaÃÃo, utilizando o Matlab 6.1, obtendo-se bons resultados com imagens e trajetÃrias simuladas. Para os experimentos em tempo real, foram desenvolvidas bibliotecas grÃficas em C++Builder 5.0, onde imagens capturadas pelo robà mÃvel Magellan-ISR sÃo transferidas pela rede via TCP/IP para um Personal Computer (PC) remoto. ApÃs a verificaÃÃo da robustez dos mÃdulos de detecÃÃo do alvo atravÃs do sistema de visÃo, da estimaÃÃo/prediÃÃo da posiÃÃo do alvo e do controlador fuzzy, fez-se a integraÃÃo dos mesmos para aplicaÃÃo em tempo real. Esta integraÃÃo foi implantada no computador de bordo do robà mÃvel Magellan-ISR. Dos resultados obtidos, a robustez do sistema pode ser verificada em diversos ambientes e sob diferentes condiÃÃes.
ASSUNTO(S)
controladores nebulosos estimaÃÃo de sistemas dinÃmica de robÃs visÃo por computadores posiÃÃo (localizaÃÃo) robÃtica
