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PCS - Departamento de Engenharia de Computação e Sistemas Digitais Projeto de Formatura – Turmas 2009 Integrant es: Professor Orientador: Co-orientador: Engenharia de Computação O SAURON foi construído sobre a plataforma Pioneer 2DX [fig. 1] que provê sua estrutura de locomoção, com controle diferencial de rodas, e os seguintes sensores: Odômetro linear e angular; 8 Sonares espalhados pela sua parte dianteira. Um computador portátil foi adicionado sobre a plataforma Pioneer, fornecendo: Interface Gráfica; Processamento Embarcado; Comunicação Serial com a Plataforma Pioneer. Por último, foi adicionada uma câmera digital ao SAURON, para contribuir no sensoriamento do ambiente e na identificação de sua postura, dada pelas coordenadas de posição e orientação, (x, y, θ). SAURON – Robô Guia O SAURON é um robô de navegação autônoma capaz de, conhecendo o mapa do ambiente e sua posição inicial, locomover-se até um ponto desejado neste ambiente. Definição Características Os módulos constituintes da arquitetura encontram-se na figura 2 abaixo: Arquitetura Localizar-se em um ambiente por meio de sensores é uma tarefa muito complexa, pois deve lidar com incerteza e ruídos. Para resolver esse problema o módulo de Localização une as informações dos 3 sensores (odômetros, sonares e câmera) através da técnica conhecida como EKF Extended Kalman Filter, com arquitetura ilustrada na figura 3. Localização Figura 1 – Plataforma do robô Pionner 2DX. Figura 2 – Arquitetura Global do SAURON. Felipe Gimenez Godoy [email protected] Rafael de Oliveira da Silva [email protected] Pedro D’Aquino F. F. de Sá Barbuda [email protected] Rafael Ruppel Ruiz [email protected] Profa. Dra. Anna Helena Reali Costa [email protected] Figura 3 – Arquitetura do módulo de Localização. Testes foram conduzidos no pavimento superior do prédio da Elétrica da Escola Politécnica de São Paulo (ver o mapa da figura 4), tanto em um simulador quanto no robô e ambiente real. O Filtro de Kalman exige modelagens de cada sensores muito precisas, e em comparação com uma modelagem anterior do mesmo sistema, o SAURON apresentou resultados significativamente melhores. Além disso, o SAURON apresentou melhores resultados do que o sistema de localização e navegação proprietário fornecido pela fabricante da plataforma robô. Testes e Conclusão Figura 4 – Mapa do pavimento superior da Elétrica, utilizado nos testes.

SAURON – Robô Guia

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SAURON – Robô Guia. Localização. Definição. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: SAURON  – Robô Guia

PCS - Departamento de Engenharia de Computação e

Sistemas Digitais

Projeto de Formatura – Turmas 2009

Integrantes:

Professor Orientador:

Co-orientador:

Engenharia de Computação

O SAURON foi construído sobre a plataforma Pioneer 2DX [fig. 1] que provê sua estrutura de locomoção, com controle diferencial de rodas, e os seguintes sensores:

Odômetro linear e angular; 8 Sonares espalhados pela sua parte dianteira.

Um computador portátil foi adicionado sobre a plataforma Pioneer, fornecendo: Interface Gráfica; Processamento Embarcado; Comunicação Serial com a Plataforma Pioneer.

Por último, foi adicionada uma câmera digital ao SAURON, para contribuir no sensoriamento do ambiente e na identificação de sua postura, dada pelas coordenadas de posição e orientação, (x, y, θ).

SAURON – Robô Guia

O SAURON é um robô de navegação autônoma capaz de, conhecendo o mapa do ambiente e sua posição inicial, locomover-se até um ponto desejado neste ambiente.

Definição

Características

Os módulos constituintes da arquitetura encontram-se na figura 2 abaixo:

Arquitetura

Localizar-se em um ambiente por meio de sensores é uma tarefa muito complexa, pois deve lidar com incerteza e ruídos. Para resolver esse problema o módulo de Localização une as informações dos 3 sensores (odômetros, sonares e câmera) através da técnica conhecida como EKF – Extended Kalman Filter, com arquitetura ilustrada na figura 3.

Localização

Figura 1 – Plataforma do robô Pionner 2DX.

Figura 2 – Arquitetura Global do SAURON.

Felipe Gimenez Godoy [email protected] de Oliveira da Silva [email protected]

Pedro D’Aquino F. F. de Sá Barbuda [email protected] Ruppel Ruiz [email protected]

Profa. Dra. Anna Helena Reali Costa – [email protected]

Figura 3 – Arquitetura do módulo de Localização.

Testes foram conduzidos no pavimento superior do prédio da Elétrica da Escola Politécnica de São Paulo (ver o mapa da figura 4), tanto em um simulador quanto no robô e ambiente real.

O Filtro de Kalman exige modelagens de cada sensores muito precisas, e em comparação com uma modelagem anterior do mesmo sistema, o SAURON apresentou resultados significativamente melhores.

Além disso, o SAURON apresentou melhores resultados do que o sistema de localização e navegação proprietário fornecido pela fabricante da plataforma robô.

Testes e Conclusão

Figura 4 – Mapa do pavimento superior da Elétrica, utilizado nos testes.