Coordenacao De Robos Atraves De Visao Computacional

Julio Storch Dalfior

Desenvolvimento de um Sistema Baseado em Visão Computacional para Auxiliar na Coordenação de um Grupo de Robôs e uma Aplicação para Deslocamento de uma Carga

Vitória - ES

12 de março de 2009

Julio Storch Dalfior

Desenvolvimento de um Sistema Baseado em Visão Computacional para Auxiliar na Coordenação de um Grupo de Robôs e uma Aplicação para Deslocamento de uma Carga

Monografia apresentada para obtenção do Grau de Engenheiro de Computação pela Universi- dade Federal do Espírito Santo.

Orientador: Profa. Dra. Raquel Frizera Vassallo

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO - UFES CENTRO TECNOLÓGICO DEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA

Vitória - ES

12 de março de 2009

Monografia de Projeto Final de Graduação sob o ttulo “Desenvolvimento de um Sistema

Baseado em Visão Computacional para Auxiliar na Coordenação de um Grupo de Robôs e

uma Aplicação para Deslocamento de uma Carga”, defendida por Julio Storch Dalfior e apro-

vada em 12 de março de 2009, em Vitória, Estado do Esprito Santo, pela banca examinadora

constituda pelos professores:

Profa. Dra. Raquel Frizera Vassallo Universidade Federal do Esprito Santo Orientador

Prof. Dr. Alvaro Cesar Pereira Barbosa Universidade Federal do Esprito Santo

Prof. Dr. Hans Jörg Andreas Schneebeli Universidade Federal do Esprito Santo

Dedicatória

Aos meus pais, que não apenas me deram a vida, mas me

ensinaram a vivê-la com dignidade e me mostratam a im-

portância do trabalho árduo para conquistar vitórias.

Agradecimentos

Agradeço aos meus pais por todas as dificuldades que passaram para que eu pudesse me

dedicar aos estudos, especialmente à minha mãe por estar sempre me ajudando e apoiando em

todos os momentos.

Aos meus amigos da faculdade Douglas Almonfrey, Estefhan, Igor Magri, Renan, Rodrigo

Stange e todos os outros, porque não dá pra citar todos por nome, que compartilharam comigo

esses cinco anos de luta. Especialmente ao Felipe Dalvi que, apesar de ter entrado na turma mais

no final, me ajudou em diversos momentos, ao Stange pela companhia virtual nas madrugadas,

escrevendo, e pelas caronas até Novo México e ao Mayler pelas dicas em Qt.

Aos colegas do PET, onde tive oportunidade de aprender muitas coisas. Ao Alvaro, tutor

do grupo, pelas experiências passadas. Ao Clebson, em especial, que compartilhou comigo as

dificuldades e conquistas na montagem do time de futebol de robôs.

Aos colegas do LAI, que acompanharam a angústia dos últimos meses. Ao Christiano,

pela ajuda com o controlador. E não poderia esquecer do Daniel (Danny Boy), que deu vida a

lagartixa, poca e esburra, craques to time de futebol do estado!

Por último, mas não menos importante, agradeço à professora Raquel, pela alegria e anima-

ção contagiantes. Sempre por perto, disposta a ajudar e com ótimas idéias, melhor orientadora

não há!

Resumo

O sistema computacional desenvolvido nesse trabalho se propõe a servir como base para o desenvolvimento de aplicações de cooperação de robôs baseadas em visão computacional. O objetivo é permitir que soluções em comum possam ser trocadas entre elas, fazendo com que novas aplicações sejam desenvolvidas de forma muito mais rápida.

Para fornecer um conjunto de ferramentas que solucionem os problemas mais básicos, como localização dos robôs, por exemplo, uma aplicação de transporte de uma carga foi desenvolvida. Dessa forma, novas aplicações podem usar algumas dessas ferramentas, permitindo que se con- centre um esforço maior na realização da tarefa em si, ou seja, da coordenação do grupo de robôs.

Faz parte do sistema uma interface gráfica simples, porém eficiente e flexível. Seu objetivo é auxiliar na configuração do sistema, além de permitir uma análise melhor do desempenho da aplicação durante a realização de testes.

Abstract

The computer system developed in this work is intended to be used as a base for the devel- opment of multi robots applications based on computer vision. The goal is to allow commom solutions to be shared among these applications, speeding up the development of new imple- mentations.

In order to provide a set of tools to solve some of the basic problems, like robot localization, for example, a load pushing application was developed. Hence, new applications may use some of those tools, concentrating the effort on the task, that is, the coordination of the robots.

As part of the system a graphic user interface was developed. It is simple, but efficient and flexible. Its goal is to help on the system calibration and to allow a better analisis of the application performance during experiments.

Sumário

Lista de Figuras

Lista de Tabelas

1 Introdução p.14

1.1 Motivação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.14

1.2 Objetivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.15

1.3 Estrutura da Monografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.16

2 Localização de Objetos na Imagem p.18

2.1 Identificação de Objetos de Interesse