Sistema de deteção e contorno de obstáculos para robótica móvel baseado em sensor kinect

• Author(s): Cordeiro, Ted Ferreira
• Date: 2014
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10198/10497
• Origin: Biblioteca Digital do IPB
• Subject(s): Robô móvel diferencial; AGV; RGB-D; Kinect; Deteção de obstáculos; Contorno de obstáculos
• Document Type: Master thesis
• Language: Portuguese
• Advisor(s): Lima, José
• Contributor(s): Biblioteca Digital do IPB

Description

Nestes últimos anos, as aplicações dos veículos guiados automaticamente alargaram-se e já não estão limitadas ao setor industrial. Hospitais, meios de transporte públicos e particulares, museus, aeroportos, televigilância, são exemplos de tarefas que podem ser realizadas por um AGV. A crescente utilização do sensor Kinect para visualização tridimensional do mundo em substituição de um laser é uma solução de baixo custo. Esta tese aborda o tema de um sistema de deteção e contorno de obstáculos para robótica móvel baseada nesse sensor. Para isso, foi necessário construir um robô móvel diferencial para validar os algoritmos de deteção e contorno de obstáculos do sistema. Um trajeto alvo será definido por uma faixa no solo. Ainda assim, é estimada e registada graficamente a posição absoluta do robô com base na odometria. O trajeto alternativo do robô em caso de obstáculo terá de ser o mais perto possível da linha e sem haver colisões. O robô terá de reconhecer as extremidades do percurso, dar meia volta e recomeçar o trajeto em sentido oposto. O sistema desenvolvido também permitirá monitorizar parâmetros do robô. O principal objetivo é que o robô seja capaz de seguir a trajetória desejada evitando obstáculos detetados com base nas imagens de profundidade, tudo isto de forma totalmente autónoma.

In these last years, the applications of automated guided vehicles was expanded and are no longer limited to the industrial sector. Hospitals, public and private transports, museums, airports, tele-vigilance, are examples of tasks that can be performed by an AGV. The growing use of the Kinect sensor for three-dimensional visualization of the world instead of a laser is a low cost solution. This thesis approaches the topic of a detection system and obstacles avoidance for mobile robots based on this sensor. For this it was necessary to construct a differential mobile robot to validate the algorithms of detection and obstacles avoidance. A target path is defined by a line on the ground. However, it is estimated and recorded graphically the absolute position of the robot based on odometry. The alternative path of the robot in case of obstacle must be as close as possible to the line and with no collisions. The robot has to recognize the signals that are on the ends of the route, turn around and start the journey in the opposite direction. The developed system also allows to monitor parameters of the robot. The main objective is that the robot is able to follow the desired trajectory while avoiding detected obstacles based on depth images, all this autonomously.