Innovations in navigation and embedded vision to mobile robots

• Grant number: 16/12284-1
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Innovative Research in Small Business - PIPE
• Start date: July 01, 2016
• End date: March 31, 2017
• Field of knowledge: Engineering - Electrical Engineering - Industrial Electronics, Electronic Systems and Controls
• Principal Investigator: Marcel José Lemes Pinheiro
• Grantee: Marcel José Lemes Pinheiro
• Company: Marcel José Lemes Pinheiro Serviços - EPP
• Associated research grant: 15/22069-8 - Innovations in embedded navigation and computer vision for mobile robots, AP.PIPE

Abstract

A presente proposta PIPE - Fase 1 de pesquisa e desenvolvimento está dividida em 2 módulos: navegação e visão. A Fase 1 visa dotar o AutoDrive dos equipamentos, placas e sistemas necessários para desenvolvermos os aplicativos (algoritmos, firmware e software) na Fase 2. Na Fase 1 também serão investigados e detalhados os métodos e algoritmos que serão embarcados na Fase 2 do projeto PIPE. No módulo de navegação busca-se integrar o método de navegação diferencial georeferenciada, DGPS, por correção de erro cinemático em tempo real, RTK, [12] e utilizar o filtro de partículas, FP, para fusão sensorial [51], tendo como entradas os sinais corrigidos do RTK DGPS e as informações do sistema inercial fornecidos pela unidade de medidas inerciais, IMU, [8] com 10 graus de liberdade (10 DoF). O objetivo é atingir um erro de posicionamento da ordem de 10 cm. Atualmente o AutoDrive conta com um algoritmo de fusão sensorial com o método do filtro de Kalman estendido, EKF, [1] com níveis de decisão Fuzzy e com entradas do GPS e da IMU com 3 acelerômetros e 3 giroscópios (6 DoF), o que resulta em uma acurácia média circular, CEP, de 3 metros. No módulo de Visão objetiva-se embarcar um sistema de detecção de pessoas, carros, guias e faixas; investigaremos o método descritor das características baseados em histogramas de gradientes orientados, HOG, [2][3] e o algoritmo (máquina) classificador vetorial, SVM, [3] utilizando-se a biblioteca OpenCV no processador gráfico, GPU, Mali 600 [5] com o sistema operacional Linux Ubuntu. Atualmente o AutoDrive conta com um sistema de detecção de objetos efetuado por 6 sensores de ultrassom possibilitando detecção de alvos fixos até 6 metros e detecção de movimentação por IR. (AU)