Localização de robôs móveis por meio de fluxo ótico e fusão sensorial em ambientes de mineração.
dc.contributor.advisor | Pessin, Gustavo | pt_BR |
dc.contributor.advisor | Freitas, Gustavo Medeiros | pt_BR |
dc.contributor.advisor | Perez Imaz, Héctor Ignacio Azpúrua | pt_BR |
dc.contributor.author | Domingues, Jacó Dias | |
dc.contributor.referee | Pessin, Gustavo | pt_BR |
dc.contributor.referee | Freitas, Gustavo Medeiros | pt_BR |
dc.contributor.referee | Perez Imaz, Héctor Ignacio Azpúrua | pt_BR |
dc.contributor.referee | Verri, Filipe Alves Neto | pt_BR |
dc.contributor.referee | Osório, Fernando Santos | pt_BR |
dc.date.accessioned | 2022-12-06T17:13:55Z | |
dc.date.available | 2022-12-06T17:13:55Z | |
dc.date.issued | 2022 | pt_BR |
dc.description | Programa de Pós-Graduação em Instrumentação, Controle e Automação de Processos de Mineração. Departamento de Engenharia de Controle e Automação, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. | pt_BR |
dc.description.abstract | Atualmente, veículos autônomos, em mineração a céu aberto, usam GNSS para localização. Devido a fenômenos atmosféricos, o sinal GNSS pode tornar-se instável, podendo fazer com que equipamentos autônomos parem seus movimentos, diminuindo assim a produtividade da mina. Esta dissertação propõe métodos para estimar a localização 2D de veículos terrestres através do fluxo óptico de imagens de uma câmera apontada para o chão, IMU e encoders de rodas, com foco nos ambientes de mineração. A utilização de uma câmera voltada para o solo é mais robusta a partículas no ar, como neblina e poeira, do que as técnicas que utilizam sensores voltados para o horizonte. Analisamos cinco implementações para localização: (1) usando encoders de roda, (2) um método visual, (3) usando a orientação IMU e deslocamento linear por informação visual, (4) obtido pela fusão de dados de encoders de roda e IMU usando Filtro Kalman Estendido (EKF), e (5) EKF usando dados visuais, encoders e IMU. Testes são feitos em ambientes semelhantes a minas em simulação e em experimentos de campo. As simulações são implementadas no software CoppeliaSim e faz uso de texturas realistas. Nos experimentos de campo, usamos um robô móvel equipado com uma câmera, IMU e receptor GNSS com correção RTK, o qual consideramos a posição real do robô (ground truth). Os resultados mostram que os métodos propostos são promissores, porém com o tempo o erro na localização cresce acima do limiar permitido. | pt_BR |
dc.description.abstracten | Currently, autonomous mining vehicles are using GNSS for localization. Due to atmospheric phenomena, the GNSS signal becomes unstable, making autonomous equipment stop their movements, thus decreasing the mine’s productivity. This paper presents a method to esti- mate the 2D localization of ground vehicles through the optical flow from images of a camera pointed at the ground, IMU, and wheel encoder, focusing on mining environments. Using a ground-facing camera is more robust to particulates in the air, like fog and dust, than techniques using horizon-facing sensors. We analyze five implementations for localization: (1) using wheel encoders, (2) a visual-only method, (3) using the IMU orientation and linear displacement by visual information, (4) obtained by merging wheel encoder and IMU data using Kalman Filter, and (5) a EKF using visual, encoder, and IMU data. We perform tests in mining-like environ- ments in simulation and the field experiments. Simulations are implemented in CoppeliaSim software and makes use of realistic textures. In the field experiments, we use a mobile robot equipped with a camera, IMU, and GNSS receiver with RTK correction, which we consider the robot’s actual position (ground truth). Results show that the proposed methods are promising but need to become more accurate for using in heavy mining vehicles. | pt_BR |
dc.identifier.citation | DOMINGUES, Jacó Dias. Localização de robôs móveis por meio de fluxo ótico e fusão sensorial em ambientes de mineração. 2022. 60 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Instrumentação, Controle e Automação de Processos de Mineração) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2022. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/15813 | |
dc.language.iso | pt_BR | pt_BR |
dc.rights | aberto | pt_BR |
dc.rights.license | Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 11/11/2022 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. | pt_BR |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/us/ | * |
dc.subject | Medição - odometria | pt_BR |
dc.subject | Gravações de vídeo - fluxo ótico | pt_BR |
dc.subject | Veículos autônomos | pt_BR |
dc.title | Localização de robôs móveis por meio de fluxo ótico e fusão sensorial em ambientes de mineração. | pt_BR |
dc.type | Dissertacao | pt_BR |
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