SISTEMA DE LOCALIZAÇÃO DE ROBÔS AÉREOS EM AMBIENTES INTERNOS

Apresentação em tema: "SISTEMA DE LOCALIZAÇÃO DE ROBÔS AÉREOS EM AMBIENTES INTERNOS"— Transcrição da apresentação:

1 SISTEMA DE LOCALIZAÇÃO DE ROBÔS AÉREOS EM AMBIENTES INTERNOS
Aluno: Kléber Macedo Cabral Orientador: Cairo L. Nascimento Jr Coorientador: Sérgio R. B. dos Santos

2 Roteiro Apresentação do problema Objetivo do trabalho Motivação
Sistemas de Localização Câmeras Infravermelhas, câmeras RGB, rádio frequência, BLE, sensores ultrassônicos O Projeto de Pesquisa Requisitos do projeto Proposta de implementação Desenvolvimento dos Módulos Controle de altitude do Quadrirrotor

3 Robótica Móvel Três questões principais Onde estou? O que me cerca?
Como chego ao meu destino?

4 O problema de localização
Em ambientes externos IMU

5 O problema de localização
Em ambientes externos – exemplo do barco autônomo LMI. Trabalho de: David Issa Matos Douglas Soares dos Santos

6 O problema de localização
Em ambientes internos – sem mapa GPS

7 Objetivo do Trabalho Desenvolver um sistema de baixo custo que permita a um robô aéreo do tipo quadrirrotor ter conhecimento de sua localização e orientação e navegar autonomamente em ambientes internos.

8 Motivação Tese de doutorado de Sérgio R. B. Santos

9 Motivação Tese de doutorado de Sergio R. B. Santos

10 Motivação Construção Autônoma Navegação Autônoma Mapeamento
Localização

11 Tecnologias para Sistemas de Localização

12 Tecnologias para Sistemas de Localização
Câmeras infravermelhas

13 Tecnologias para Sistemas de Localização
Câmeras Infravermelhas

14 Tecnologias para Sistemas de Localização
Câmeras RGB

15 Tecnologias para Sistemas de Localização
Rádio Frequência (Bluetooth, WiFi, Xbee)

16 Tecnologias para Sistemas de Localização
Rádio Frequência Bluetooth Low Energy

17 Tecnologias para Sistemas de Localização
Sensores Ultrassônicos

18 Tecnologias para Sistemas de Localização
Comparação Tecnologia de localização Complexidade de densenvolvimento Custo Acurária Cameras Infravermelhas Baixa (comercial) Muito Alto Centímetros Cameras RGB Média Médio Centrimetros Tecnologia RF Metros BLE Baixa Baixo Sensores Ultrassônicos

19 Proposta de Implementação Requisitos
Hardware simples e barato. Tenha precisão na ordem de unidades de centímetros, Funcione em um volume de 3 x 3 x 3 metros cúbicos, Seja aplicável para o caso de localização de múltiplos módulos, Tenha taxa de atualização da localização de no mínimo 1 Hz, Funcione em um ambiente livre de obstáculos, ou seja, existe linha de visada (Line of Sight, LOS) entre os módulos.

20 Proposta de Implementação Montagem

21 Módulos propostos

22 A troca de informação dentro do sistema

23 Proposta de Implementação Funcionamento

24 Implementação e desenvolvimento

25 Desenvolvimento dos módulos
Módulo Emissor Dispositivos US Regulação tensão Acionamento US Comunicação RF Microcontrolador

26 Desenvolvimento dos módulos
Módulo Receptor Dispositivos US Recepção US Regulação tensão Com. RF Microcontrolador

27 Sinal ultrassônico emitido e recebido
Sínais ultrassônicos emitido e recebido - Imagem do osciloscópio Recebido Emitido Tempo de deslocamento

28 Controle do robô aéreo (VANT tipo quadrirrotor)

30 Sistema proposto e o diagrama de P.A.

31 Diagrama de blocos do sistema de controle de altitude

32 Testes - Gráficos Vermelho - Erro de altitude
Preto - Sinal de Controle Azul - Altitude Medida

33 Vídeo – Piloto Automático

34 OBRIGADO

35 Referências Alhmiedat, T. A., Yang, S. H., A ZigBee-based mobile tracking system through wireless sensor networks. International Journal of Advanced Mechatronic Systems, v. 1, n. 1, p , 2008. Shchekotov, Maxim. Indoor localization method based on Wi-Fi trilateration technique. In: Proceeding of the 16th conference of fruct association Oh, Hyondong et al., Indoor UAV control using multi-camera visual feedback. Journal of Intelligent and Robotic Systems, v. 61, n. 1-4, p , 2011. Santos, D. S., Projeto e construção de um barco inteligente com integração INS/GPS e bússola. 109f. Tese de Doutorado em Engenharia Eletrônica e Computação. ITA. São José dos Campos Medina, C., Segura, J.C., De la Torre, Á., Ultrasound indoor positioning system based on a low-power wireless sensor network providing sub-centimeter accuracy. Sensors, v. 13, n. 3, p , 2013. Brito, J. R. P., Mapeamento de ambientes internos usando robô móvel equipado com câmera de profundidade. 114f. Dissertação de Mestrado em Engenharia Eletrônica e Computação. ITA. São José dos Campos Santos, S. R. B., Planejamento e controle para a construção autônoma de estruturas tridimensionais utilizando Quadrirrotores. 221f. Tese de Doutorado em Engenharia Eletrônica e Computação. ITA. São José dos Campos