Tesis:
Control visual de un vehiculo aéreo autónomo usando detección y seguimiento de características en espacios exteriores.
- Autor: MEJIAS ALVAREZ, Luis Oscar
- Título: Control visual de un vehiculo aéreo autónomo usando detección y seguimiento de características en espacios exteriores.
- Fecha: 2006
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES
- Departamentos: AUTOMATICA, INGENIERIA ELECTRONICA E INFORMATICA INDUSTRIAL
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: CAMPOY CERVERA, Pascual
- Resumen: El objetivo de la presente tesis doctoral ha sido el de diseñar robots aéreos guiados por visión. El uso de sensores visuales en robots aéreos para realizar tareas como evasión de obstáculos, seguimiento de objetivos o detección de características salientes, permite a tales robots servir de visores inteligentes para aplicaciones de inspección, patrullaje y monitoreo, reconstrucción digital aérea, etc. Más aún, el uso de la visión por computador puede reducir la incertidumbre e incrementar la versatilidad y desempeño general cuando se realizan tareas robotizadas. Esta tesis aborda la problemática del control servo visual de un vehículo aéreo autónomo en espacios exteriores, en especial de un helicóptero autónomo. El siguiente trabajo propone técnicas de visión por computador que permiten a un vehiculo aéreo realizar maniobras mientras se hace seguimiento de características, las cuales permiten entre otras aplicaciones, alinear el vehiculo con un objetivo dado. Se investigan técnicas de control servo visual que usan directamente la posición de las características en la imagen para generar referencias de velocidad para control de vuelo, es decir, la tarea se específica en el espacio de trabajo del sensor. Esta estrategia no requiere procedimientos de calibración de la cámara o reconstrucción 3D de la escena, los cuales están sujetos a errores y demandan una alta capacidad computacional. A pesar de que el problema del control visual ha sido bien estudiado para el caso de robots terrestres o robots articulados, no ha sido así para el caso de robots aéreos y en específico en la problemática planteada en esta tesis doctoral, como es el de generar consignas de referencia a partir de la detección de objetos en la imagen, sin tener un conocimiento de su posición en el espacio. La propuesta de esta tesis doctoral ha sido analizada y validada usando diferentes plataformas de prueba, a través de numerosas pruebas experimentales. Diferentes factores se investigaron los cuales influyen en el rendimiento del sistema, factores como velocidad de procesamiento, vibraciones, estrategias de control, y condiciones ambientales tales como iluminación, cambios de texturas, etc. Experimentos hechos en los helicópteros autónomos utilizados muestran que la estrategia puede ser usada para controlar los desplazamientos verticales, horizontales y longitudinales de este vehículo, y de manera similar seguir visualmente un objetivo y guiar la trayectoria del helicóptero.