Sistema de estimativa de velocidades lineares de um robô móvel

• Processo: 21/02374-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2022
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
• Pesquisador responsável: Roberto Santos Inoue
• Beneficiário: Joao Carlos Tonon Campi
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Robótica Robôs móveis Visão computacional Eletrônica industrial Sistemas de controle
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Filtro complementar | Robô Móvel | Unidade de medida inercial | Velocidade zero | Visão Computacional | Robótica

Resumo

Os robôs móveis com rodas geralmente precisam da medição da velocidade das rodas para implementar o sistema de controle do veículo. Para robôs de pequeno porte, normalmente utilizados em competições de robótica, a montagem de encoders para medição de velocidade das rodas não é uma tarefa fácil devido ao espaço disponível para fixá-los nas rodas. Além disso, o sistema de visão computacional montado na arena de competições de robótica para medir a postura do robô geralmente não fornece taxa suficiente que permita uma resposta adequada para o sistema de controle de velocidade da roda do robô. Outra opção seria a utilização de uma Unidade de Medição Inercial (IMU) acoplada ao corpo do robô, contudo, a integração dos dados da IMU para obtenção de velocidade fica sujeita a erros de drift. Desta forma, este projeto propõe um sistema de estimativa baseado em filtros complementares para fusão dos dados da postura da visão computacional e da unidade de medida inercial. E para atenuar os erros de drift, detectores de velocidade zero e aceleração zero serão utilizados para eliminar erros numéricos de integração dos sinais dos sensores. Para avaliar a abordagem proposta, uma simulação do sistema proposto será feita através do software de robótica CoppeliaSim com algoritmos implementados em Python. Além disso, experimentos reais com os robôs móveis com rodas da Equipe de Robótica Red Dragons da UFSCar serão realizados. A simulação e os resultados reais serão analisados para avaliar a eficácia da abordagem proposta.