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Controlo visual de robôs manipuladores

Controlo visual de robôs manipuladores

A constru¸c˜ao de um sistema de vis˜ao por computador tem como objectivo principal ex- trair informa¸c˜ao de uma ou v´arias imagens sobre a mesma cena. Esta informa¸c˜ao visual a extrair de uma imagem depende dos pixels nela existentes e ainda do ru´ıdo associado, que dever´a ser atenuado. Numa imagem podem co-existir v´arios objectos sendo que s´o um deles ´e, geralmente, de interesse para a tarefa a realizar pelo robˆo, logo ´e necess´ario localizar este ´ultimo na imagem. Existem na literatura v´arios algoritmos para localizar um determinado objecto na imagem [131], sendo que essa informa¸c˜ao pode ser conhecida a priori como ´e o caso das experiˆencias apresentadas no cap´ıtulo 6, em que s´o existe um objecto na cena observada. Ap´os o objecto estar localizado na imagem ´e necess´ario ex- trair as suas caracter´ısticas, i.e. as caracter´ısticas do objecto na imagem, sobre as quais se proceder´a `a fase de interpreta¸c˜ao da imagem. Estas caracter´ısticas podem ser pon- tos, curvas ou estruturas particulares de n´ıveis de cinzento, entre outras explicitadas em [39, 68, 115, 119, 131]. De referir que as caracter´ısticas do objecto na imagem, evidencia- das numa elipse a tracejado na figura 2.1 s˜ao a base do controlo visual baseado na imagem, definido na sec¸c˜ao 3.3.1. Como referenciado na literatura, por exemplo [131], a captura de uma imagem envolve o mapeamento de coordenadas tri-dimensionais do mundo em coordenadas bi-dimensionais da imagem, com a consequente perda de informa¸c˜ao. O controlo visual de robˆos manipuladores baseado em posi¸c˜ao assim como o controlo visual h´ıbrido, definido nas sec¸c˜oes 3.3.2 e 3.3.3 respectivamente, tem por base a extrac¸c˜ao de caracter´ısticas tri-dimensionais do objecto ou do movimento da cˆamara. Estas carac- ter´ısticas s˜ao definidas como a localiza¸c˜ao tri-dimensional do objecto no mundo, i.e. a sua pose relativamente `a cˆamara (cuja estima¸c˜ao necessita do conhecimento pr´evio do modelo do objecto), e a rota¸c˜ao e transla¸c˜ao da cˆamara durante o seu movimento (movimento tri-dimensional da cˆamara no mundo).
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Controle de robôs manipuladores em modo dual adaptativo/robusto.

Controle de robôs manipuladores em modo dual adaptativo/robusto.

Neste artigo, procuramos atingir os mesmos objetivos de uma maneira mais simples e eficiente, evitando os problemas de alto ganho de um termo PD. A id´eia ´e a utilizac¸˜ao de uma lei de controle em modo dual, originalmente referida por bin ´aria por Hsu e Costa (1994a). O artigo de Hsu et alii (1999), mais recente, generaliza e completa os resultados de Hsu e Costa (1994a). No artigo de Hsu e Aquino (1999a) essa lei de controle ´e aplicada no controle de manipuladores com ras- treamento visual. Em Hsu et alii (1994), a lei de controle ´e combinada com uma func¸˜ao de saturac¸˜ao com o objetivo de atenuar o efeito indesejado provocado pela presenc¸a de dist´urbios externos.
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Análise comparativa das técnicas de controle servo-visual de manipuladores robóticos baseadas em posição e em imagem

Análise comparativa das técnicas de controle servo-visual de manipuladores robóticos baseadas em posição e em imagem

Os robôs são ferramentas que atualmente se desempenham em distintos níveis da nossa sociedade, abrangendo desde a indústria de grande porte até o entretenimento, passando por aplicações educativas ou de salvamento. Um aspecto inerente na concepção de um sistema robótico é o seu controle, o qual pretende que o sistema não só realize a tarefa para a qual foi desenvolvido, mas também que saiba reagir quando se apresentem situações não desejadas e inesperadas. Por essa razão se faz uso de diferentes tipos de sensores, entre os quais estão aqueles que dão uma noção ao sistema do espaço no qual se está realizando a a tarefa (ambiente de trabalho) e, a partir dessa informação, tomar as decisões pertinentes.
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Controle servo-visual para aproximação de portas por robôs móveis equipados com duas câmeras

Controle servo-visual para aproximação de portas por robôs móveis equipados com duas câmeras

O método PBVS progrediu com o estudo de Wang e Wilson [8], que propuseram o uso de um Filtro de Kalman Estendido para estimar a postura do robô a partir de uma série de pontos. Em 1993, nova contribuição ao controle PBVS foi feita por Papanikolopoulos e Khosla [9], que propuseram o rastre- amento de um objeto por um braço manipulador utilizando idéias de controle adaptativo aplicadas à abordagem servo-visual. Prosseguindo com os avanços em controle servo-visual de manipuladores, Maru et al. [10] propuseram a utilização de visão estéreo em substituição à visão monocular usada nos trabalhos desenvolvidos até então. Com isso, buscavam extrair informação de profundidade das imagens e assim, evitar erros de aproximação que podiam comprometer a precisão do controlador IBVS. Outro importante trabalho contemplando sistemas de visão estéreo foi publicado por Hager [11], em que se propõe a modularização de tarefas de maior complexidade em várias outras tarefas menores e mais genéricas de forma a se obter leis de controle mais simples. Em 1998, Malis e Chau- mette [12] introduziram o primeiro sistema híbrido PBVS e IBVS, buscando evitar os problemas de garantia de estabilidade da abordagem IBVS e eliminar a necessidade de um modelo 3D da abordagem PBVS. No entanto, para o caso de alvos não-planares, o método proposto exige a utilização de pelo menos oito pontos, além de apresentar certa sensibilidade à ruídos na imagem, pois faz uso direto das características visuais na lei de controle, sem qualquer tipo de estimação prévia.
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Perceção visual semântica de uma vinha para auxílio à navegação de robôs

Perceção visual semântica de uma vinha para auxílio à navegação de robôs

A mobilidade de um robˆo relaciona-se com a capacidade de este se mover livremente de um local para outro com o objetivo de executar as tarefas que lhe foram atribu´ıdas ( Khusheef , 2013 ). Os robˆos podem ser divididos em trˆes classes de autonomia, sendo estas, n˜ao aut´onomo, semi-autonomo e completamente aut´onomo ( Cox , 1989 ). Segundo Cox ( 1990 ), um robˆo completamente aut´onomo tem a capacidade de se mover por si pr´oprio, controlando os seus movimentos sem qualquer orienta¸c˜ao externa ou interven¸c˜ao do operador (com a excep¸c˜ao do fornecimento das tarefas que este dever´a executar). Para tal, o robˆo necessita de avaliar o ambiente envolvente para assim tomar decis˜oes e efetuar o controlo correto. Se o controlo dos movimentos ´e feito remotamente por um operador, o robˆo ´e chamado de n˜ao-aut´onomo, onde, neste caso, o robˆo necessita apenas da capacidade de interpretar os comandos enviados pelo operador. No caso de um robˆo possuir a capacidade de se mover por si pr´oprio ou de ser controlado remotamente por um operador, este passa a ser chamado de semi-aut´onomo. Outra situa¸c˜ao em que o robˆo se torna semi-aut´onomo ´e no caso do operador fornecer informa¸c˜oes que permitam auxiliar a navega¸cao do robˆo, como por exemplo, o fornecimento de um mapa da ´area onde o robˆo ter´a que navegar ( Negenborn , 2003 ). Ainda relacionado com robˆos semi-aut´onomos, em
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Aterragem de Robôs Aéreos Multi-Rotor em Plataformas Móveis: Uma Solução Baseada em Comportamentos e em Saliência Visual

Aterragem de Robôs Aéreos Multi-Rotor em Plataformas Móveis: Uma Solução Baseada em Comportamentos e em Saliência Visual

ragem num local único, surge a necessidade de utilizar marcas específicas como plataformas de aterragem para que possam ser detetadas por um sistema de visão. O trabalho de De Wagter and Mulder (2005) considera um xadrez como plataforma de aterragem, detetado por reconhecimento de padrões e fluxo ótico. Esta plataforma distingue-se pelo alto contraste entre preto e branco, pela dificuldade em encontrar semelhante no meio ambiente introduzindo falsos positivos e pelo baixo processamento de imagem exigido. Esta abordagem utiliza uma câmara com inclinação ativa, GPS e IMU, efetua reconstrução 3D do terreno durante a navegação. Contudo, utiliza um helicóptero cujo controlo é mais difícil e a estabilidade para veículos de pequena dimensão é menor, comparativa- mente com um MR-VTOL. Nas abordagens (Sharp et al., 2001) e (Yuan et al., 2005) aplicam-se plataformas constituídas por quadrados brancos dentro de um quadrado preto em fundo branco e o MR-VTOL é equipado por câmara, GPS e IMU. Apesar da plataforma e sistema serem idênticos, a segunda abordagem diferencia-se por não necessitar de calibração prévia da câmara pois esta é realizada no início da navegação. Uma marca muito comum no que respeita a qualquer tipo de VTOLs consiste na letra H. Existem diversas plataformas com esta marca com diferenças como tipo de letra, tamanho, contrastes de cores, contornos adicionais, etc. (Saripalli et al., 2002, 2003) é exemplo de utilização de uma plataforma com H em que utiliza a visão para deteção e reconhe- cimento do alvo e a visão juntamente com o GPS para a navegação. A deteção da plataforma é realizada com uma série de operações em cada imagem aérea: binarização, filtro de mediana, seg- mentação por objetos através da intensidade do pixel, momentos geométricos invariantes de cada objeto permitindo o reconhecimento do objeto procurado. O seguimento do alvo é efetuado apenas com o reconhecimento de objetos, sendo que esta informação é passada para o sistema de controlo cuja
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Cinemática Composta de Manipuladores Móveis

Cinemática Composta de Manipuladores Móveis

Para colmatar esta lacuna o manipulador foi integrado numa plataforma móvel surgindo assim os "manipuladores móveis", denominados desta forma devido à capacidade de navegarem livre- mente num determinado ambiente de trabalho sem intervenção humana. Desta forma, ao aliarem a locomoção com a manipulação aumentam significativamente a sua área de trabalho comparati- vamente com os manipuladores fixos. Além disso, graças à capacidade de locomoção os mani- puladores móveis podem ser usados em diversas áreas, tais como segurança (robôs de vigilância) ou doméstica (robôs de limpeza). Na área da indústria os manipuladores móveis têm vindo aos poucos a ocupar um papel preponderante na gestão dos supermercados logísticos, nomeadamente na execução de tarefas de Kitting de componentes e respetivo transporte para a linha de produ- ção, libertando os operadores humanos para tarefas mais nobres e de maior valor acrescentado para o produto final [ 4 ]. Ao serem integrados com o sistema de rastreabilidade de componen- tes, permitem ainda uma redução de falhas no cálculo do inventário (evitando a rutura de stock de componentes para produção) e um controlo mais apertado dos produtos acabados na linha de produção. Adicionalmente, a sua aplicação em tarefas de assemblagem colaborativa com opera- dores humanos, em linhas de produção altamente flexíveis e adaptáveis (Factories of the Future) tem vindo cada vez mais a ser explorada, sobretudo em projetos H2020 (exemplos: ColRobot [ 5 ], ScalABLE 4.0 [ 6 ], ILIAD [ 7 ] entre outros).
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Implementação de controle servo visual e coordenação visuo-motora em robôs manipuladores

Implementação de controle servo visual e coordenação visuo-motora em robôs manipuladores

Acredita-se que esta abordagem de controle visual, por ser mais geral, seja uma alternativa interessante a arranjos com manipuladores e sistemas de visão cujos modelos algébricos não estejam disponíveis, possuam termos não modelados (tais como elasticidades, zonas mortas, atritos, etc) ou cujos modelos sejam muito difíceis de obter. Este método é considerado, também, uma alternativa para sistemas que operem em ambientes não estruturados, ou, ainda, parcialmente estruturados, como os utilizados nas implementações apresentadas neste trabalho. Outro aspecto relevante dos sistemas de controle propostos nos Capítulos 3 e 4 é a sua pouca exigência em relação à precisão mecânica do manipulador empregado, bem como em relação aos sensores necessários para sua operação, sendo dispensado o monitoramento de variáveis tais como posições, velocidades e acelerações articulares. Nos casos das implementações propostas nos Capítulos 3 a 5, as medições das posições articulares, já disponíveis no sistema do MVCS, foram utilizadas apenas para manter o dispositivo operando dentro das faixas de excursão de cada articulação. Procurou-se desenvolver o trabalho apresentado nos Capítulos 3 a 5 em uma plataforma experimental composta por dispositivos convencionais.
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Os robôs no ensino da programação

Os robôs no ensino da programação

Para criar condições propícias à competição, paralelamente à metodologia CnBL, a arena de jogo teve uma forma simétrica. Dentro da mesma, os dois robôs tiveram a possibilidade de se movimentar em espaços iguais e em simultâneo. Após contornar os obstáculos, os diversos robôs encontravam-se localizados num espaço comum, zona central da arena, onde tinham de encontrar o ponto de alto-relevo. Nesta zona não existiram obstáculos a não ser o próprio robô adversário. O primeiro robô a chegar ao ponto de alto-relevo tinha de enviar um sinal sonoro ganhando assim a partida. Ao longo das sessões, os confrontos de robôs foram-se realizando à medida que foram surgindo algoritmos/soluções tomadas como funcionais pelos alunos. É de referir também que antes da realização deste projeto os alunos frequentaram sessões onde trabalharam os conteúdos aqui abordados. Esta intervenção realizou-se num período de cinco sessões de noventa minutos o que perfaz um tempo total relativamente reduzido para se poder implementar a metodologia PjBL na íntegra. Contudo, e dado que os alunos acabam por construir um “produto” final ao longo das sessões de trabalho, a metodologia adotada inspira-se na forma de Exercício de Projeto apresentada por Helle, Tynjälä & Olkinuora (2006).
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Manipuladores Robóticos Industriais

Manipuladores Robóticos Industriais

Segundo Souza (2001), dentre as indústrias que já utilizam manipuladores robó- ticos, pode-se citar a de automóveis como sendo as que mais fazem uso desse tipo de tecnologia, tanto as montadoras quanto as fabricantes de autopeças. As principais funções desses robôs nessas indústrias são a de soldar, cortar, perfurar, moldar, for- jar, pintar, apertar parafusos, transportar peças, entre outros, chegando a desenvolver essas atividades até dez vezes mais rápido que o homem e com níveis de precisão e padronização excelentes.

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Controlo de qualidade e inspeção visual por imagem: definição de uma aplicação para registo de alterações e avaliação de desempenho

Controlo de qualidade e inspeção visual por imagem: definição de uma aplicação para registo de alterações e avaliação de desempenho

Tradicionalmente, a inspeção visual e controlo de qualidade são feitos por operadores altamente treinados e especializados na função que desempenham (Mital, Govindaraju, & Subramani, 1998). Com a evolução tecnológica foram sendo desenvolvidos esforços para desenvolver sistemas capazes de substituir a interação humana neste tipo de controlo. Esta mudança de intervenientes não se prende com a eficiência do operador, pois nenhuma máquina ou sistema de inspeção consegue ter a sensibilidade que o ser humano possui. Contudo existem vários problemas associados a uma utilização regular de pessoas altamente qualificadas neste tipo de tarefas na indústria. É necessário um período de formação inicial longo, e existe a necessidade frequente de interrupção da tarefa devido a fadiga ou mesmo condições de execução perigosas ou difíceis. Devido a estes fatores a adoção dos sistemas de inspeção automáticos está a ser cada vez mais uma realidade no tecido empresarial (Kopardekar, Mital, & Anand, 1993).
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Desenvolvimento de sistema de controlo de movimento e percepção de entidades com recurso a visão por computador para equipa de robôs futebolistas

Desenvolvimento de sistema de controlo de movimento e percepção de entidades com recurso a visão por computador para equipa de robôs futebolistas

5 Como foi dito anteriormente, é possível que um único robô execute diversas tarefas. Essa versatilidade em conjunto com outros factores faz com que os robôs sejam utilizados em enumeras situações. Dependendo do contexto em que se utilizam, podem-se agrupar em conjuntos distintos. A International Federation of Robotics começa por dividi-los em dois grandes grupos: robôs industriais e robôs de serviços. Este último é subdividido noutros dois grupos: robôs de serviços para uso profissional e robôs de serviços para uso privado e pessoal [11]. Na Tabela 2-1 apresentam-se algumas das principais áreas de aplicação dos robôs.
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PASSE MA - Segurança Alimentar a Manipuladores de Alimentos- Manula do Formador de Manipuladores de Alimentos

PASSE MA - Segurança Alimentar a Manipuladores de Alimentos- Manula do Formador de Manipuladores de Alimentos

Na primeira fase o dinamizador faz um ponto da situação em termos das aprendizagens efectuadas na sessão anterior, assim como apresenta o título da sessão de hoje e os seus [r]

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Odometria visual monocular em robôs para a agricultura com camara(s) com lentes "olho de peixe"

Odometria visual monocular em robôs para a agricultura com camara(s) com lentes "olho de peixe"

Abstract—Developing ground robots for crop monitoring and harvesting in steep slope vineyards is a complex challenge due to two main reasons: harsh condition of the terrain and unstable localization accuracy obtained with Global Navigation Satellite System. In this context, a reliable localization system requires an accurate and redundant information to Global Navigation Satellite System and wheel odometry based system. To pursue this goal we benchmark 3 well known Visual Odometry methods with 2 datasets. Two of these are feature-based Visual Odometry algorithms: Libviso2 and SVO 2.0. The third is an appearance- based Visual Odometry algorithm called DSO. In monocular Visual Odometry, two main problems appear: pure rotations and scale estimation. In this paper, we focus on the first issue. To do so, we propose a Kalman Filter to fuse a single gyroscope with the output pose of monocular Visual Odometry, while estimating gyroscope’s bias continuously. In this approach we propose a non-linear noise variation that ensures that bias estimation is not affected by Visual Odometry resultant rotations. We compare and discuss the three unchanged methods and the three methods with the proposed additional Kalman Filter. For tests, two public datasets are used: the Kitti dataset and another built in-house. Results show that our additional Kalman Filter highly improves Visual Odometry performance in rotation movements.
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Controle de movimentos coordenados de robôs móveis quando os robôs assumem a liderança...

Controle de movimentos coordenados de robôs móveis quando os robôs assumem a liderança...

Para garantir a estabilidade da forma¸c˜ ao quando h´ a alternˆ ancia de l´ıder ou remo¸c˜ ao de robˆ os, foi feito o controle robusto e controle tolerante a falhas para um grupo de robˆ[r]

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Perfil de manipuladores de alimentos em domicílios.

Perfil de manipuladores de alimentos em domicílios.

Quando questionados a respeito da profis- são, 63,9% dos entrevistados informaram exer- cer a profissão do lar. Esse percentual justifica-se, pois no momento do diagnóstico essas pessoas estavam presentes nos seus domicílios. Conside- rou-se do lar, também, as pessoas aposentadas, mas que no momento estavam desempenhando o papel de donas de casa. Foram relatadas pelos manipuladores profissões diversas, como: secre- tária, agente de saúde, massoterapeuta, advoga- do, porteiro, entre outros; todas essas profissões com horários variados de trabalho, por isso en- contravam-se em suas residências durante a cole- ta das informações nos domicílios.
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Robôs da ficção Tudo sobre curiosidades  Vizente Besteirol Robôs da ficção

Robôs da ficção Tudo sobre curiosidades Vizente Besteirol Robôs da ficção

É o líder do grupo de robôs rebeldes do modelo Nexus 6, um dos mais modernos. Roy foi criado com sentimento artificial e tem grande capacidade de reflexão. Este é um dos personagens robóticos do filme "Blade Runner – O Caçador de Andróides", que fala de um futuro onde o planeta terra foi praticamente destruído pelo homem. Para colonizar novos planetas e deixa-los apropriados para receber a raça humana, cientistas criam robôs para o serviço, mas eles são proibidos de entrar na terra. Os revoltosos são eliminados.

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Examen sanitario de manipuladores de alimentos

Examen sanitario de manipuladores de alimentos

En términos generales, el problema gira alrededor de la validez de los requerimientos legales que existen en varios países, por los cuales los manipuladores de alim[r]

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Alimentos seguros: percepção dos manipuladores

Alimentos seguros: percepção dos manipuladores

Utilizando-se o método do Discurso do Sujeito Coletivo (DSC) para conhecer a percepção dos manipuladores de alimentos quanto às atitudes para garantir a segurança [r]

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Utilização de manipuladores em ambientes não estruturados

Utilização de manipuladores em ambientes não estruturados

No caso de funcionamento sem o filtro de vermelhos, o resultado obtido origina uma imagem com uma qualidade razoável, sem níveis elevados de ruído que são prejudiciais para a reconstrução 3D da peça. No entanto, a sua susceptibilidade a variações luminosas é elevada, sendo que só se obtém um resultado aceitável para pequenas variações luminosas. Quer isto dizer que o funcionamento do sistema de visão sem o filtro de vermelhos, num ambiente com pequenas oscilações luminosas, como por exemplo no funcionamento com a estrutura de condicionamento em k-line, consegue calibrar-se automaticamente, evitando assim o excesso de ruído na detecção do laser. Contudo, sem a estrutura em k-line, a câmara encontra-se muito susceptível a variações de luminosidade, não permitindo que o controlo consiga calibrar-se correctamente de forma estável, apresentando ruído na zona de incidência da linha do laser e nas zonas de maior impacto da luminosidade parasita.
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