dc.creator.ID |
MENDIBURU, F. J. |
pt_BR |
dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/8884676140983123 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
LIMA, Antonio Marcus Nogueira. |
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dc.contributor.advisor1ID |
LIMA, A. M. N. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/2237395961717699 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor2 |
MORAIS, Marcos Ricardo Alcântara. |
|
dc.contributor.advisor2ID |
MORAIS, M. R. A. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor2Lattes |
http://lattes.cnpq.br/6425114303423453 |
pt_BR |
dc.description.resumo |
Na presente dissertação aborda-se a integração de um sistema de sensoriamento e um método
de planejamento de trajetórias para um robô manipulador de objetos. O sistema tem como
objetivo a manipulação inteligente de peças, gerando trajetórias livres de obstáculos sempre que
for possível. O espaço de trabalho é determinado por meio de um sistema de visão computacional,
que captura a nuvem de pontos da cena realizando uma modelagem dos obstáculos para ser
fornecido ao algoritmo de roteamento. A modelagem do manipulador é feita a priori, e é determinada
se a sua cinemática pode gerar a trajetória livre de colisões. A modelagem e calibração
dos dispositivos são feitas, removendo a distorção da lente e determinando os parâmetros intrínsecos
das mesmas. A relação das unidades de medida da câmera e as unidades do mundo físico
é uma componente crítica em qualquer intento por reconstruir uma cena tridimensional. A calibração
entre o sistema de referência do kinect e da base do manipulador é realizada para manter
uma coerência nas medidas e para o manipulador comandar os movimentos com boa precisão.
A integração das informações das malhas de visão com o planejador de trajetória é importante
para definir a tarefa corretamente, para isto deve-se adaptar o algoritmo de roteamento, transformando
as configurações de entrada a serem lidas pelo planejador e suas configurações de saída
para serem enviadas ao controlador do manipulador. Na solução proposta, foi utilizado o manipulador
robótico Pegasus 880-RA2-1-B, um sensor de visão RGB-D instalado externamente ao
braço e a câmera monocular CMOS IR-Syntec instalada no efetuador do manipulador. Foram
observados resultados positivos na aplicação de processamento e na calibração das câmeras.
O transporte da peça ao executar a tarefa definida pelo planejador de trajetória foi realizada
com sucesso apresentando bons resultados com diversos obstáculos entre a posição do objeto
e o alvo final. Foram obtidos os tempos de execução de cada movimento e de cada bloco do
sistema de controle. Os erros no sistema de visão foram calculados e não influem na posição
da garra em curtas distâncias. Conseguiu-se boa resposta do sistema de controle que encontra
uma trajetória livre de obstáculos, sendo levada a cabo satisfatoriamente. Observa-se maior
precisão na detecção do objeto, robô e obstáculos quanto mais perto do dispositivo RGB-D. O
sistema apresenta-se robusto a mudanças na iluminação que poderiam degradar a performance
do sistema pelo uso de sistemas de visão infravermelhos. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
pt_BR |
dc.publisher.department |
Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI |
pt_BR |
dc.publisher.program |
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UFCG |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
Engenharia Elétrica. |
pt_BR |
dc.title |
Planejamento de trajetória baseado em visão computacional para manipulador robótico. |
pt_BR |
dc.date.issued |
2013-08-06 |
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dc.description.abstract |
In this dissertation the integration of a sensing system and a path planning for object handler
robot is addressed. The system objective is the intelligent part handling, generating free
trajectories when possible. The workspace is defined by a computational vision system that
captures a point cloud for the scene performing modeling of obstacles to be provided to the
routing algorithm. The manipulator modelling is performed a priori, and it is determined if the
cinematic can generate a collision free trajectory. Device modelling and calibration is realized,
removing the lens distortions and determining their intrinsic parameters. The relation between
the camera measurement unities and the physical world unities is a critical component in any
attempt to reconstruct a tridimensional scene. The calibration between the kinect reference system
and the manipulator base is performed to maintain some coherence in the measurements
and to obtain good precision in the handler commands. The integration of the vision loops with
the trajectory planner is important to define the task correctly, and for it must adapt the routing
algorithm, transforming the input settings to be read by the planner and its output settings to
be sent to the controller of the manipulator. The robotic manipulator Pegasus 880-RA2-1-B
was used in the proposed solution, together with an external RGB-D sensor and a monocular
CMOS IR-Syntek camera installed in the manipulator effector. Positive results were observed
in the application of the processing and in the cameras calibration. The part transportation by
the task execution was defined by the trajectory planner and was successfully performed with
good results with several obstacles between the object position and the final target. The execution
time for each movement and for each control system block were obtained. The vision
system errors were calculated and they don’t influence in the grasp position in short distances.
A good response for the system was obtained for the control system that finds an obstacle free
trajectory, being performed satisfactorily. Greater precision in the object, robot and obstacles
detection was observed the closer to RGB-D device they are. The system shows robustness to
changes in the illumination that could degrade the system performance by using infrared vision
systems. |
pt_BR |
dc.identifier.uri |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/20230 |
|
dc.date.accessioned |
2021-07-23T19:13:58Z |
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dc.date.available |
2021-07-23 |
|
dc.date.available |
2021-07-23T19:13:58Z |
|
dc.type |
Dissertação |
pt_BR |
dc.subject |
Trajetória |
pt_BR |
dc.subject |
Planejamento de trajetória |
pt_BR |
dc.subject |
Robótica |
pt_BR |
dc.subject |
Visão computacional |
pt_BR |
dc.subject |
Manipulador robótico |
pt_BR |
dc.subject |
Robô manipulador de objetos |
pt_BR |
dc.subject |
Sistema de sensoriamento |
pt_BR |
dc.subject |
Manipulador Pegasus |
pt_BR |
dc.subject |
Cinemática |
pt_BR |
dc.subject |
Modelagem do manipulador |
pt_BR |
dc.subject |
Trajectory |
pt_BR |
dc.subject |
Trajectory planning |
pt_BR |
dc.subject |
Robotics |
pt_BR |
dc.subject |
Computer vision |
pt_BR |
dc.subject |
Robotic manipulator |
pt_BR |
dc.subject |
Object manipulator robot |
pt_BR |
dc.subject |
Sensing system |
pt_BR |
dc.subject |
Pegasus manipulator |
pt_BR |
dc.subject |
kinematics |
pt_BR |
dc.subject |
Manipulator modeling |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.creator |
MENDIBURU, Fernando Javier. |
|
dc.publisher |
Universidade Federal de Campina Grande |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.title.alternative |
Computer vision-based trajectory planning for robotic manipulator. |
pt_BR |
dc.description.sponsorship |
CNPq |
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dc.identifier.citation |
MENDIBURU, Fernando Javier. Planejamento de trajetória baseado em visão computacional para manipulador robótico. 2013. 105f. (Dissertação de Mestrado) Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2013. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/20230 |
pt_BR |