Robots móveis no Vislab, Labmate e Scouts
Proposta de Dissertação de Mestrado 2007/2008
Visual Link: Localização
cooperativa de robots móveis baseada em visão e movimento
Enquadramento:
A criação de equipas de robots móveis permite
encontrar soluções eficientes para problemas de maior dimensão que os
resolvidos pelos robots individuais. Por exemplo uma equipa de robots pode
dividir uma área de acção e assim aumentar
a área de acção total, pode repartir
uma tarefa e assim realizá-la mais rapidamente, pode combinar ferramentas distintas de vários robots e portanto atingir
objectivos mais abrangentes. As aplicações são variadas, desde tarefas de Busca
e Salvamento, passando por tarefas de Vigilância e Segurança indo até
aplicações como a Construção Civil. Um aspecto comum que une estas aplicações é
a cooperação entre robots. Em particular os robots devem cooperar para ligar
os seus sistemas de coordenadas de navegação de modo a ser possível
partilhar ou cumprir em conjunto os objectivos das aplicações.
Objectivo:
Neste trabalho pretende-se relacionar os sistemas de
coordenadas de dois robots móveis utilizando sensores de visão e odometria a bordo dos robots. Cada um dos robots tem um
movimento conhecido e segue visualmente o outro robot o que permite ao fim de
algum tempo estimar a pose relativa dos robots.
Descrição:
Cada robot tem, desde que é ligado, um sistema de
coordenadas associado e que mantém ao longo do seu tempo de operação. Este
sistema de coordenadas é usualmente inicializado a
zero, ou seja considera-se que o sistema de coordenadas marca o ponto de
arranque do robot. Por esta razão dois robots terão normalmente sistemas de
coordenadas distintos. Neste trabalho pretende-se relacionar os sistemas de
coordenadas de dois robots utilizando sensores de visão e de odometria a bordo dos robots.
Fig.1: Trabalho cooperativo de robots. Tarefa de
vigilância partilhada.
O sensor de visão na sua utilização mais directa,
fornece somente dados de orientação (azimute e elevação) do objecto observado.
Em particular não fornece a distância entre robots nem a orientação em que um
robot se está a deslocar. Conhecendo os movimentos (incrementais) próprios de
cada robot e seguindo visualmente o outro robot, é possível obter a localização
relativa dos dois robots ao fim de algum tempo, com técnicas de filtragem que
fundem progressivamente os dados sensoriais.
Resultado
esperado:
No final do
trabalho os alunos intervenientes terão
enriquecido a sua experiência nos seguintes campos:
* Visão por computador
* Fusão sensorial
No final do trabalho espera-se obter:
* Demonstração da estimação da pose relativa de dois
robots em simulação e com os robots reais.
Referências:
[Montesano05]
"Fusing
Vision-Based Bearing Measurements and Motion to Localize Pairs of Robots",
L. Montesano, J. Gaspar, J. Santos-Victor, L. Montano, ICRA-2005 Workshop on
Cooperative Robotics.
Mais
propostas de dissertação MSc em
Visão por Computador e Robótica:
http://omni.isr.ist.utl.pt/~jag