Estudo comparativo de métodos para estimativa de escala métrica de SLAM visual monocular através da fusão de dados inerciais e de movimento visual

• Processo: 18/02438-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2018
• Data de Término da vigência: 30 de julho de 2018
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
• Pesquisador responsável: Roberto Santos Inoue
• Beneficiário: Julia de Carvalho Ferreira Sula
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Robótica Métrica Escalas Algoritmos e estruturas de dados Técnicas de estimativa Filtros de Kalman Verossimilhança Quadricópteros Câmeras de precisão
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Estimativa | filtro de Kalman | Mav | Quadrotor | SLAM Visual | Vant | Robótica

Resumo

A proposta desse projeto de iniciação científica trata da obtenção da escala métrica em algoritmos de VSLAM (Visual Simultaneous Localization and Mapping) utilizando um MAV (Micro Aerial Vehicle) comercial equipado com câmera monocular para a obtenção de mapas 3D e localizações métricas. Três métodos serão comparados, o primeiro utiliza o filtro de Kalman estendido para realizar a fusão entre os dados do VSLAM com dados de movimento inerciais da aeronave para estimar o parâmetro de escala. Já o segundo e o terceiro comparam o deslocamento estimado pelo VSLAM com o deslocamento estimado pelo movimento inercial do veículo pela perspectiva de um problema de mínimos quadrados ou do método da máxima verossimilhança, respectivamente. As abordagens propostas serão inicialmente desenvolvidas em MATLAB com dados reais previamente adquiridos. E uma vez validadas, serão implementadas como um pacote do ROS (Robot Operating System). Posteriormente, o desenvolvimento dos experimentos será feito com o Parrot Bebop 2.0, um MAV do tipo quadricóptero com câmera monocular, e com a biblioteca de código aberto VSLAM ORB-SLAM2. Os resultados obtidos também serão validados através das câmeras Vicon de rastreamento de movimento. (AU)