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TítuloSistema de localização autocalibrado para robôs futebolistas
Autor(es)Pereira, André Manuel Fernandes
Orientador(es)Lopes, Gil
Palavras-chaveFutebol robótico
Localização
Auto calibração
Modelação do mundo
Robotic football
Localization
Auto calibration
World modelling
Data2017
Resumo(s)A obtenção de uma localização exata no ramo da robótica revela-se um dos pilares do sucesso e evolução da qualidade das tarefas desempenhadas pelos robôs, uma vez que se mostra fundamental para que um robô tenha a noção do espaço e do mundo que o rodeia. Esta importância, acentua-se no caso do futebol robótico, onde uma equipa de cinco robôs autónomos deve interagir entre si, num campo onde estão outros cinco robôs e diversos obstáculos. Nesta dissertação pretende-se desenvolver um sistema de localização para robôs futebolistas, sendo o sistema em causa responsável por estimar a orientação, posição do robô no campo e modelação do mundo que o rodeia. É também responsável por efetuar uma avaliação da qualidade das imagens obtidas e, se necessário, alterar os parâmetros referentes à câmara de forma a melhorar a imagem obtida. Para além do descrito, pretende-se o desenvolvimento de uma ferramenta que possibilite a calibração de determinados parâmetros referentes ao robô e a todo o sistema enunciado. A abordagem proposta para o cálculo da orientação do robô bem como da posição do mesmo no campo, assenta no processamento de imagem, uma vez que o campo oferece um sistema de referência inequívoco (em cada metade do campo), as linhas do campo. Os algoritmos desenvolvidos têm por base os pontos de linhas detetados, onde o algoritmo de cálculo da orientação constrói histogramas a partir destes pontos, sendo que o algoritmo de localização utiliza-os para comparar com um modelo do campo para obter a melhor estimativa, comparando a coordenada de cada ponto à distância à linha mais próxima desse ponto. É apresentado um método para auto calibração da câmara baseado em histogramas acerca das características que classificam uma imagem, de forma a avaliar a qualidade da mesma. A qualidade de imagem apresentada, tanto antes de um jogo bem como durante, é sempre estável, devido ao algoritmo de auto calibração, possibilitando que o processo de localização do robô desenvolvido seja capaz de se localizar perfeitamente em qualquer campo de jogo, bem como de realizar uma modelação do mundo. O objetivo deste projeto foi atingido com sucesso, dispondo assim a equipa MINHO TEAM de diversas ferramentas que impulsionarão o sucesso da mesma.
Obtaining an exact location in the field of robotics is one of the pillars of the success and evolution of the quality of the tasks performed by the robots, since it is fundamental for a robot to have the notion of space and of the world that surrounds it. This importance is emphasized in the case of robotic football, in which a team of five autonomous robots must interact with each other, in a field where there are five other robots and several obstacles. In this dissertation, we intend to develop a localization system for robot soccer players, being the system responsible for estimating the orientation, position of the robot in the field and modelling of the world that surrounds it. It is also responsible for evaluating the quality of the images obtained and, if necessary, for changing the parameters related to the camera in order to improve the image obtained. In addition to the described, it is intended the development of a tool that allows the calibration of certain parameters related to the robot and to the whole system. The proposed approach for calculating the orientation of the robot as well as its position in the field is based on image processing, since the field provides a system of unequivocal reference (in each half of the field), the lines of the field. The algorithms developed are based on the points of lines detected, and the orientation calculation algorithm uses histograms constructed from the detected points and the localization method is based on the use of the distances of these points to the nearest field lines. A method is presented for auto-calibration of the camera based on histograms about the characteristics that classify an image, in order to evaluate the quality of the image. The image quality presented both before and during a game is always stable due to the auto-calibration algorithm, allowing the localization process of the developed robot to be able to locate perfectly in any field of play as well as to perform a modeling of the world that surrounds it. The goal of this project was successfully achieved, thus providing the MINHO TEAM with several tools that will boost its success.
TipomasterThesis
DescriçãoDissertação de mestrado em Engenharia Eletrónica Industrial e Computadores
URIhttp://hdl.handle.net/1822/55250
AcessoopenAccess
Aparece nas coleções:BUM - Dissertações de Mestrado

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