Dissertação

Vision-based Corridor Navigation with Topological Localization EVALUATED

Localização e Navegação são elementos cruciais na arquitectura de robots móveis. Muitos robots móveis recorrem a medidas de profundidade baseadas em Laser para implementar localização e navegação com precisão. Contudo, tais métodos são dispendiosos e não capturam intrinsecamente a informação visual necessária para desambiguar localizações no cenário. Neste trabalho propomos localização topológica baseada em câmaras de vídeo de baixo custo e filtragem de partículas para abordar a problemática de cenários repetitivos. Mais em detalhe, propomos usar um controlador baseado em visão para navegar em corredores. Uma metodologia de controlo estável não-linear permite ao robot guiar-se pelos corredores e fazer com que a sua posição convirja com o centro das guias dos corredores. Adicionalmente, introduzimos um módulo de localização topológica que assiste a navegação ao fornecer uma representação e uma forma de avaliar a chegada a objectivos de navegação. O mapa topológico é baseado num banco de imagens que é comprimido usando Principal Component Analysis (PCA). Para melhorar a robustez da localização topológica, é usado um filtro de partículas. Em síntese, a navegação em todo o ambiente é alcançada ao combinar-se navegação topológica com controlo de movimento local. A abordagem proposta é testada no Vizzy, um robot semi-humanóide que assenta sobre um sistema de navegação não-holonómico, simulado em Gazebo. A interface Robot Operative System (ROS) para o robot real é usada como base de configuração da simulação. MATLAB é utilizado para processamento de imagem e cálculos de movimento. Resultados promissores de navegação, envolvendo o sistema completo, foram obtidos.
Navegação, Visão, Localização topológica, Filtro de partículas, PCA

Maio 12, 2016, 11:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Alexandre José Malheiro Bernardino

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado

ORIENTADOR

José António Da Cruz Pinto Gaspar

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar