Sumário Introdução Contextualização do projeto Estado atual do projeto

Apresentação em tema: "Sumário Introdução Contextualização do projeto Estado atual do projeto"— Transcrição da apresentação:

0 George Andrew Brindeiro
Sistema de localização por GPS/UMI para robôs móveis em ambiente externo George Andrew Brindeiro

1 Sumário Introdução Contextualização do projeto Estado atual do projeto
Tarefas Futuras Conclusão Sistema de localização por GPS/UMI para robôs móveis em ambiente externo 16/11/2011

2 Introdução O problema da Localização
A partir de medidas de sensores diversos, obter estimativas confiáveis de posição, velocidade e atitude em relação a um sistema de coordenadas de referência Como a localização se encaixa no contexto de um sistema robótico autônomo Sistema de localização por GPS/UMI para robôs móveis em ambiente externo 16/11/2011

3 Introdução Ambiente Sensores Variáveis de Estado Dimensão do Espaço
Interno Externo Natural Artificial Ambiente LADAR Visão Estéreo GPS UMI Odometria Sensores Posição Velocidade Atitude Variáveis de Estado Bidimensional Tridimensional Dimensão do Espaço Sistema de coordenadas livre SLAM Mapas pré-definidos Cartografia Sistema de localização por GPS/UMI para robôs móveis em ambiente externo 16/11/2011

4 Introdução Sensores Proprioceptivos Acelerômetro Girômetro
Mede as componentes tridimensionais da força específica atuando sobre o corpo em que está preso Girômetro Mede as componentes tridimensionais da velocidade de rotação em torno de cada um de seus eixos de máxima sensibilidade Magnetômetro Mede as componentes tridimensionais do campo magnético local Sistema de localização por GPS/UMI para robôs móveis em ambiente externo 16/11/2011

5 Figura 1 – Sistemas de coordenadas E e N
Introdução Sensores Exteroceptivos Receptor GPS Dispositivo que é capaz de fornecer estimativas de posição e velocidade a partir de sinais emitidos por satélites artificiais Figura 1 – Sistemas de coordenadas E e N Sistema de localização por GPS/UMI para robôs móveis em ambiente externo 16/11/2011

6 Introdução (a) (b) Figura 2 – Sensores utilizados no projeto
(a) MEMSense NanoIMU (b) GPS Novatel OEMV-1 Sistema de localização por GPS/UMI para robôs móveis em ambiente externo 16/11/2011

7 Contextualização Mestrado do prof. Antônio Padilha (2007)
Título da Dissertação: “Desenvolvimento de um sistema de localização 3D com aplicação para robôs aéreos” Desenvolvimento de sistema de baixo custo com altímetro, acelerômetro, girômetro, magnetômetro e receptor GPS Descrição dos modelos dos sensores utilizados Modelagem do problema de localização utilizando quatérnios Procedimentos de calibração dos sensores Algoritmos de fusão sensorial Sistema de localização por GPS/UMI para robôs móveis em ambiente externo 16/11/2011

8 Contextualização Figura 3 – Arquitetura do sistema de localização 3D proposto na dissertação do prof. Antônio Padilha Sistema de localização por GPS/UMI para robôs móveis em ambiente externo 16/11/2011

9 Contextualização Figura 4 – Sistema de localização 3D e ambiente de experimentação em tempo real Sistema de localização por GPS/UMI para robôs móveis em ambiente externo 16/11/2011

10 Figura 4 – Diagrama de blocos do FKE de localização 3D
Contextualização Figura 4 – Diagrama de blocos do FKE de localização 3D Sistema de localização por GPS/UMI para robôs móveis em ambiente externo 16/11/2011

11 Figura 5 – Boss (CMU), Junior (Stanford), Google Car
Contextualização Aplicação: Carros autônomos Figura 5 – Boss (CMU), Junior (Stanford), Google Car Sistema de localização por GPS/UMI para robôs móveis em ambiente externo 16/11/2011

12 Figura 6 – Veículo Autônomo (UFMG) e Baliza Automática (GRACO – UnB)
Contextualização Aplicação: Carros autônomos Figura 6 – Veículo Autônomo (UFMG) e Baliza Automática (GRACO – UnB) Sistema de localização por GPS/UMI para robôs móveis em ambiente externo 16/11/2011

13 Estado atual do projeto
(b) Figura 7 – Leituras do Acelerômetro (a) Eixo x (b) Eixo y (c) Eixo z (c) Sistema de localização por GPS/UMI para robôs móveis em ambiente externo 16/11/2011

14 Estado atual do projeto
(b) Figura 8 – Leituras do Girômetro (a) Eixo x (b) Eixo y (c) Eixo z (c) Sistema de localização por GPS/UMI para robôs móveis em ambiente externo 16/11/2011

15 Estado atual do projeto
(b) Figura 9 – Leituras do Magnetômetro (a) Eixo x (b) Eixo y (c) Eixo z (c) Sistema de localização por GPS/UMI para robôs móveis em ambiente externo 16/11/2011

16 Estado atual do projeto
Figura 10 – Projeto da PCI no Altium Designer Sistema de localização por GPS/UMI para robôs móveis em ambiente externo 16/11/2011

17 Estado atual do projeto
Figura 11 – Placa fabricada no SeedStudio Sistema de localização por GPS/UMI para robôs móveis em ambiente externo 16/11/2011

18 Estado atual do projeto
Figura 12 – Testes de alimentação da placa e conectividade das trilhas Sistema de localização por GPS/UMI para robôs móveis em ambiente externo 16/11/2011

19 Estado atual do projeto
Figura 13 – Montagem da placa com GPS e UMI Sistema de localização por GPS/UMI para robôs móveis em ambiente externo 16/11/2011

20 Tarefas Futuras Software para coleta de dados
Ensaios com o módulo em ambiente externo Calibração dos sensores EKF/UKF para fusão sensorial Sistema de localização por GPS/UMI para robôs móveis em ambiente externo 16/11/2011

21 Tarefas “Mais” Futuras
Montar mais módulos Software para envio de dados para DGPS Ensaios com módulos trocando mensagens Filtro distribuído para localização cooperativa Sistema de localização por GPS/UMI para robôs móveis em ambiente externo 16/11/2011

22 Conclusão Objetivo Localização no LARA
Construir novo sistema de localização 3D utilizando GPS/UMI para utilização em robôs móveis em ambiente externo Localização no LARA Filtragem Estocástica + Sistemas Híbridos Robótica + Visão computacional Ambientes Inteligentes Muito o que fazer este semestre! Sistema de localização por GPS/UMI para robôs móveis em ambiente externo 16/11/2011

23 Referências Bibliográficas
A. P. L. Bo e G. A. Borges. Desenvolvimento de um sistema de localização 3D com aplicação para robôs aéreos. Dissertação de Mestrado, Dep. de Engenharia Elétrica, Universidade de Brasília, 2007. D. H. Titterton, J. L. Weston. Strapdown inertial navigation technology. Peter Peregrinus LTD. on behalf of the Institution of Electrical Engineers, 1997. J. B. Kuipers. Quaternions and rotation sequences: a primer with applications to orbits, aerospace and virtual reality. Princeton University Press, 1998. M. S. Grewal, L. R. Weill, A. P. Andrews. Global Positioning Systems, Inertial Navigation and Integration. JohnWiley & Sons, 2001. A. H. Jazwinski. Stochastic Processes and Filtering Theory. Dover Publications, 1970. Sistema de localização por GPS/UMI para robôs móveis em ambiente externo 16/11/2011