Laboratório de Técnicas Inteligentes - LTI Universidade de São Paulo – USP Escola Politécnica Laboratório de Técnicas Inteligentes – LTI SAURON Localização.

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1 Laboratório de Técnicas Inteligentes - LTI Universidade de São Paulo – USP Escola Politécnica Laboratório de Técnicas Inteligentes – LTI SAURON Localização e Navegação de um Robô Móvel de Baixo Custo Felipe Godoy Pedro dAquino Rafael da Silva Rafael Ruppel Computex Corporation apresenta:

2 Objetivo Robô-guia de baixo custo Localização e Navegação Mapa conhecido Prédio da Engenharia Elétrica 2

3 Motivação Baixo custo MINERVA: US$ 400 000 Desempenho Desafio Abordagem escolhida: (BARRA, 2007) 3

4 Equipamento 4 8 sonares Odômetro Notebook Câmera

5 Arquitetura de HW 5 Cliente Remoto Servidor Embarcado WiFi Serial USB

6 Arquitetura de SW 6

7 Interface Gráfica Foto da GUI 7

8 LOCALIZAÇÃO Filtro de Kalman Estendido (EKF) Modelos de Observação dos Sonares Modelo de Observação da Visão 8

9 Filtro de Kalman Estendido Filtro Bayesiano recursivo 9 Modelo de Dinâmica Modelo de Observação erro Postura predita EKF Observações Reais atraso Postura estimada atual Postura estimada anterior + - Observações Esperadas Odômetro Mapa

10 Modelo de Observação Correção de estimativas 10

11 Modelo dos Sonares Dois modelos Associações (BARRA, 2007) Simples 11

12 Modelo Baseado em Associações Associa leituras a uma parede Histórico de medidas validadas Critérios rigorosos: robustez 12 D 12 D 23 R3R3 R1R1 R2R2 β

13 Modelo Simples Sem histórico, validação e associação Resultado: boa localização, baixa robustez Solução: covariância da medida variável 13 Erro (cm) Covariância (cm²)

14 Modelo da Visão Estímulo visual usado: retas verticais Modelo de câmera pinhole Uso de perfil de cor para identificação Marcos: Posição no mundo conhecida Perfil de cor conhecido Associação entre projeções e marcos 14

15 Modelo da Visão 15 Foto original do corredor aqui

16 Modelo da Visão 16 Foto com a imagem após o operador sobel aqui

17 Modelo da Visão 17 Foto com todas as projeções da extraídas aqui

18 Modelo da Visão 18 Foto com a posição esperada dos marcos na imagem aqui

19 NAVEGAÇÃO Navegação intramapa Navegação intermapa Execução 19

20 Navegação intramapa A* 20

21 Navegação intermapas Busca em profundidade Portal Troca de mapa 21

22 Execução Controle de rota Desvio de obstáculos Largada/Aproximação 22

23 RESULTADOS E CONCLUSÃO Resultados simulados Resultados reais Conclusão 23

24 Resultados Simulados 24

25 Resultados Simulados 25

26 Resultados Reais 26 RampaC2-66

27 Resultados Reais 27 C2-13Secretaria

28 Resultados Reais 28 C2-43Rampa

29 Resultados Reais 29 SecretariaC2-43

30 Conclusão É possível construir um robo guia de baixo custo Localização só com sonares é boa Expectativa era a visão Modelo novo desenvolvido Navegação simples e eficaz 30

31 Conclusão Trabalho futuro Integração visão Rota adaptativa Navegação fluida Melhoria robustez Melhorar movimento nas rampas 31