Development of low cost 3D obstacles detector for limited/reduced velocity AGVs

• Grant number: 18/10960-5
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Innovative Research in Small Business - PIPE
• Start date: June 01, 2018
• End date: January 31, 2019
• Field of knowledge: Physical Sciences and Mathematics - Computer Science - Computer Systems
• Principal Investigator: Patrick Yuri Shinzato
• Grantee: Patrick Yuri Shinzato
• Company: 3DSoft Consultoria Ltda. - ME
• CNAE: Fabricação de equipamentos e aparelhos elétricos não especificados anteriormente
• Associated research grant: 17/08692-0 - Development of low cost 3D obstacles detector for limited/reduced velocity AGVs, AP.PIPE

Abstract

O sistema de percepção nos robôs é fundamental para proporcionar alto grau de autonomia. Com a progressiva inclusão de sistemas robóticos para a realização de tarefas manuais, vêm crescendo a demanda por sensores, como câmeras e LiDARs. Entretanto, uma das maiores barreiras no desenvolvimento de robôs móveis ainda é o alto custo dos sensores, podendo corresponder à maior parcela do custo do produto final. Apesar da existência de sensores de baixo custo, carecem na precisão e/ou resolução, o que inviabiliza o seu uso. Outro aspecto que dificulta a sua difusão é a dependência de módulos separados para a interpretação dos dados dos sensores. Sendo assim, pode-se afirmar que existe ainda uma necessidade de um grande avanço tecnológico para viabilizar a utilização de sensores em larga escala. Existem iniciativas empresariais no exterior propondo o desenvolvimento de sensores de baixo custo, porém, seu preço ainda é proibitivo/seletivo quando considerada a comercialização no mercado brasileiro. Além disso, existem poucas empresas pesquisando a integração de computadores embarcados para o processamento integrado dos dados. Nesse sentido, este projeto visa o desenvolvimento de um sensor de baixo custo que incorpora métodos para a melhoria da qualidade dos dados capturados e detecção 3D de obstáculos. O produto proposto será formado por um par de câmeras para a geração de imagens estereoscópicas e um sensor laser de único feixe para a melhoria dessas imagens através de técnicas de fusão de sensores. Todo o processamento será realizado por um computador embarcado que será adicionalmente encarregado na tarefa de detecção de obstáculos. Este sensor possui alto apelo comercial, principalmente nas firmas que demandam empilhadeiras autônomas, fábricas que necessitam de veículos autônomos (AGVs - \textit{Autonomous Ground Vehicles}) que atuam em baixa velocidade e futuramente, robôs agrícolas para ambientes externos. (AU)