Dissertação

Estimation of Contact Force on an Inflatable Structure Using Vision Sensors EVALUATED

Esta dissertação de mestrado apresenta um estudo sobre estimação de forças exercidas numa estrutura insuflável. Para o efeito, foram aplicadas ferramentas de visão computacional em conjunto com a utilização de redes neuronais artificiais, uma técnica de machine learning em grande crescimento nos últimos anos. O protótipo fabricado exibe uma forma cónica truncada, tendo sido projectado de modo a ser facilmente deformado, aumentando a sua sensibilidade a forças externas. A sua superfície lateral foi produzida utilizando tecido de poliamida revestido de neopreno, uma borracha sintética, de modo a ficar selado ao ar. As superfícies superior e inferior foram fabricadas através de espuma de etileno acetato de vinil de forma a constituírem superfícies de contacto com o exterior de consistência macia. Em seguida foi desenvolvido um algoritmo de processamento de imagem que infere a deformação da estrutura através de marcações interiores capturadas por um câmara colocada dentro do protótipo. Posteriormente utilizaram-se os resultados obtidos como input numa rede neuronal artificial que gera subsequentemente uma estimativa da força exercida na estrutura. A rede neuronal foi primeiramente treinada utilizando dados cujos resultados são conhecidos e em seguida devidamente testada. Verificou-se, através da análise do desempenho do protótipo que a sua aplicação dentro de determinadas condições apresenta resultados satisfatórios, constituindo uma solução viável para a estimação de forças.
Robótica Fléxivel, Sensor Táctil, Visão Computacional, Redes Neuronais Artificiais

novembro 25, 2019, 11:0

Publicação

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Orientação

ORIENTADOR

João Carlos Prata dos Reis

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar