Development of Computer Vision Applications for Mobile Robotic Platforms Desenvolvimento de Aplicações de Visão Computacional para Plataformas de Robótica.

Apresentação em tema: "Development of Computer Vision Applications for Mobile Robotic Platforms Desenvolvimento de Aplicações de Visão Computacional para Plataformas de Robótica."— Transcrição da apresentação:

1 Development of Computer Vision Applications for Mobile Robotic Platforms
Desenvolvimento de Aplicações de Visão Computacional para Plataformas de Robótica Móvel Luiz Eduardo Galvão Martins, Ph.D. UNIFESP XBot September, 2011 1

2 Agenda Evolução da Robótica Robótica Móvel Terrestre
Plataformas de Robótica Móvel para Pesquisa A Plataforma RoboDeck Aplicações de Visão Computacional na Robótica Móvel A Empresa XBot Comentários Finais

3 Evolução da Robótica Robótica Robô
Ciência e técnica da concepção, construção e utilização de robôs Robô Segundo Ronald Arkin, do Instituto de Tecnologia da Geórgia (Estados Unidos), “um robô é uma máquina capaz de extrair informações do ambiente e usar conhecimento sobre o mundo de modo a se mover com segurança e com um propósito”

4 Evolução da Robótica 1495 - 1926 1942 - 1963 1969 - 1989 1993- 1999
Fonte:

5 Evolução da Robótica A robótica móvel pode ser classificada, entre outras formas, de acordo com o meio físico de locomoção dos robôs: Terrestre Aéreo Aquático

6 Robótica Móvel Terrestre
Navegação em ambientes internos estruturados (ou não) Navegação em ambientes externos estruturados (ou não) Mapeamento de ambientes Sistemas de auxílio à condução de veículos Detecção de pedestres Detecção de placas de sinalização Estacionamento autônomo de veículos Comboios automatizados Outros

7 Plataformas de Robótica Móvel para Pesquisa
Pioneer – MobileRobots USA Create – Irobot USA Mindstorms NXT – LEGO Denmark Robotic Mobility Platform – Segway USA RoboDeck – Xbot Brazil

8 A Plataforma RoboDeck O RoboDeck é uma plataforma robótica projetada para fins educacionais e de pesquisa na área de robótica móvel

9 A Plataforma RoboDeck Indoor

10 A Plataforma RoboDeck

11 A Plataforma RoboDeck

12 A Plataforma RoboDeck Distribuição do sensoriamento do RoboDeck

13 A Plataforma RoboDeck Visão geral da arquitetura de software do RoboDeck

14 A Plataforma RoboDeck MAP contextualizado na placa de alta performance

15 A Plataforma RoboDeck A placa de alta performance

16 Aplicações de Visão Computacional na Robótica Móvel
Oferecer ao robô capacidade de visão computacional, por meio de algoritmos de processamento de imagens Algoritmos para reconhecimento de cores Algoritmos para reconhecimento de formas (objetos) Algoritmos para perseguição de objetos pré-definidos (tracking)

17 Aplicações de Visão Computacional na Robótica Móvel
void reconheceCirculoNaImagem() { IplImage* img = cvLoadImage("figuras.jpg", 1); IplImage* gray = cvCreateImage(cvGetSize(img), 8, 1); CvMemStorage* storage = cvCreateMemStorage(0); cvCvtColor(img, gray, CV_BGR2GRAY); cvSmooth(gray, gray, CV_GAUSSIAN, 9, 9); CvSeq* circles = cvHoughCircles(gray, storage,CV_HOUGH_GRADIENT, 2, gray->height/4, 200, 100); printf("%f",circles); int i; for (i = 0; i < circles->total; i++) printf("\ncírculo na cena "); float* p = (float*)cvGetSeqElem( circles, i ); cvCircle( img, cvPoint(cvRound(p[0]),cvRound(p[1])), 3, CV_RGB(0,255,0), -1, 8, 0 ); cvCircle( img, cvPoint(cvRound(p[0]),cvRound(p[1])), cvRound(p[2]), CV_RGB(255,0,0), 3, 8, 0 ); } cvNamedWindow( "circles", 1 ); cvShowImage( "circles", img ); cvNamedWindow( "smooth", 2 ); cvShowImage( "smooth", gray );

18 Aplicações de Visão Computacional na Robótica Móvel
int main(int argc, char *argv[]) { Camera *camera = new Camera(); IplImage *templ = cvLoadImage("seta_direita.png"); cvNamedWindow(mainWindowName); img = camera->NextFrame(); TemplateMatch *match = new TemplateMatch(img, templ); CvPoint *pos = &cvPoint(0, 0); double maxVal = 0; while(true) cvMinMaxLoc(match->Match(), 0, &maxVal, pos); if(maxVal > THRESHOLD)match->DrawRect(pos); cvShowImage(mainWindowName, match->GetImg()); match->SetImg(camera->NextFrame()); if(cvWaitKey(10) == 27) break; } cvDestroyWindow(mainWindowName); delete match; delete camera; return 0;

19 Aplicações de Visão Computacional na Robótica Móvel
Acionamento dos comandos robóticos: MOTOR_Move(Motor nMotor, s16 intensity); MOTOR_DirectionMove(Wheel nWheel, s8 Angulo);

20 Aplicações de Visão Computacional na Robótica Móvel
Robô Vigilante Rondas em rotas pré-estabelecidas (trajetos com sinais) Monitoramento de objetos (portas, janelas com marcações especiais) Acionamento do sistema central de segurança Comunicação com vigias humanos

21 Aplicativos de Visão Computacional
Aplicações de Visão Computacional na Robótica Móvel Aplicativos de Visão Computacional Robô Vigilante Aplicações Galpões industriais Áreas de convívio em condomínios Escolas Repartições públicas Shopping Mall

22 Aplicativos de Visão Computacional
Aplicações de Visão Computacional na Robótica Móvel Aplicativos de Visão Computacional Robô Vigilante

23 Aplicativos de Visão Computacional
Aplicações de Visão Computacional na Robótica Móvel Aplicativos de Visão Computacional Esquadrilha de Robôs Vigilantes

24 Aplicações de Visão Computacional na Robótica Móvel
Comentários Finais Robô Entregador Programação de rotas a ser percorridas dentro do ambiente de entrega Ativação do robô por meio de fala Capacidade de desviar de pessoas e outros objetos Associação de sinais aos trajetos Aviso automático da entrega realizada Aplicações Armazéns, supermercados, galpões industriais, hospitais, bibliotecas

25 Aplicações de Visão Computacional na Robótica Móvel
Comentários Finais Robô Entregador Aplicações Armazéns, supermercados, galpões industriais, hospitais, bibliotecas P4 P3 P1 P2

26 Aplicações de Visão Computacional na Robótica Móvel
Comentários Finais Robô Guia Auxílio a pessoas em ambientes complexos “follow me workstation” Interação via terminal touchscreen Interação via reconhecimento de fala Capacidade de desvio de obstáculos e pessoas Aplicações: Aeroportos, centro de convenções, museus, repartições públicas Onde encontro ... ? Siga-me !

27 A Empresa XBot

28 A Empresa XBot

29 Comentários Finais A robótica está mais presente no dia-a-dia das pessoas Visão Computacional ajudando a melhorar a autonomia dos robôs móveis Plataforma RoboDeck como alternativa atrativa para o desenvolvimento de pesquisas e protótipos na área de robótica móvel Tendência futura: comunicação, interação, colaboração e inteligência coletiva

30 Contato Agradecimentos Luiz Eduardo Galvão Martins, Ph.D.
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