Visual servoing of a human head using fixed targets

• Autor(a) principal: Sousa, César Miguel Rodrigues de
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/16996
• topic: Engenharia de automação industrial; Visão por computador; Controlo remoto; Androides

Este trabalho apresenta como tese que a visão pode ter um papel importante no equilíbrio e navegação de robôs humanóides tal como acontece nos seres humanos, em particular se se assumir a existência de características fixas no cenário envolvente. O Projeto Humanóide da Universidade de Aveiro (PHUA) é usado neste trabalho como base para desenvolver a proposição desta dissertação. Todos os componentes mecânicos do pescoço do PHUA foram reconstruídos e melhorados para assegurar uma infraestrutura fiável. Foram desenvolvidos algoritmos de processamento de imagem e seguimento visual para encontrar e seguir um alvo fixo, com o intuito de obter realimentação visual para o sistema de seguimento do pescoço. Desenvolveu-se também um algoritmo de controlo de seguimento para a cabeça do humanoide com o intuito de seguir um alvo baseado em realimentação visual. A informação da posição do pescoço pode ser integrada posteriormente com a rede sensorial do humanóide de forma a melhorar o equilíbrio do robô. Foram ainda calculadas e testadas as equações que estimar o movimento do robô, recorrendo aos ângulos da pan and tilt unit (pescoço) e sabendo a distância em cada instante da câmara ao alvo a seguir. O desenvolvimento do software foi baseado numa plataforma modular que permite a criação de vários modos de funcionamento independentes (ROS). Para simular os movimento do humanóide com a intenção de testar o sistema de seguimento desenvolvido, foi utilizado um robô industrial Fanuc. Os resultados dos testes demonstraram que os algoritmos de visão por computador tem um bom desempenho face ao contexto da aplicação. O controlo de seguimento baseado em velocidade, é o melhor para obter um sistema de seguimento visual para robôs humanóides simples e fiàvel.