Máster en Nuevas Tecnologías Electrónicas y Fotónicas Trabajos de Fin de Máster Propuesta – curso 2013/14 CRÉDITOS: 6 ECTS TÍTULO: Sistema de visión para control de posición de un cuatrirrotor DIRECTOR/TUTOR: José Antonio López Orozco y Eva Besada Portas UBICACIÓN: Dpto. Arquitectura de Computadores y Automática MOTIVACIÓN Y OBJETIVOS: El grupo de investigación ISCAR trabaja desde hace años en la cooperación de vehículos autónomos en tareas de búsqueda y localización de naúfragos y vertidos contaminantes en el mar. El grupo tiene patentada una imagen que, ubicada en una plataforma, permite obtener información sobre la posición relativa del vehículo que lleva la cámara respecto a la plataforma que contiene la imagen. El objetivo es implementar un sistema de posicionamiento basado en dicha imagen para utilizarlo a la hora de estabilizar y aterrizar un cuatrirrotor. Para implementar el sistema se utilizará una RaspBerry PI, una cámara y el patrón patentado por el grupo. Los algoritmos implementados deberán contemplar la posibilidad de dificultades en la iluminación, brillos, enfoque, ángulo de visión, desplazamiento y/o vibración, falsos positivos o visión parcial del patrón. Una vez obtenida esa información, se evaluará su funcionamiento dentro del lazo de realimentación en un control de estabilización y en un control de aterrizaje. DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO: Para conseguir los objetivos propuestos se realizarán las siguientes tareas: 1.- Implementación del algoritmo de identificación de la imagen y obtención de la posición relativa. Se partirá del material desarrollado en el trabajo académicamente dirigido “Sistema autónomo de identificación y localización de un patrón específico mediante visión por computador”. En esta fase se deberá aprender a programar la cámara disponible para la Raspberry PI y adquirir conocimientos básicos de procesamiento de imágenes. 2.- Una vez implementados los algoritmos básicos para la obtención de la posición de la cámara respecto a la imagen de referencia, se deberán realizar todas las acciones necesarias para que el sistema de medida sea lo más robusto posible ante fallos en la iluminación, brillos, ángulo de visión, etc. 3.- Cuando el sistema esté funcionando adecuadamente, se incorporará como elemento de medida de la posición relativa dentro del lazo de control de un cuatrirrotor para el mantenimiento de su posición respecto a la figura. Se ajustarán los parámetros cuanto sea necesario y se encontrará el controlador más adecuado. En esta fase del diseño se utilizará un modelo de cuatrirrotor disponible y se realizará en simulación. 4.- Se utilizará el sistema de medida dentro del lazo de control encargado del aterrizaje. Esta fase también se realizará sobre un modelo simulado. Finalmente, se estudiara la posibilidad de utilizar todo lo desarrollado sobre un cuatrirrotor real. CONOCIMIENTOS PREVIOS RECOMENDADOS: Programación, Control y Robótica. BIBLIOGRAFÍA: Manual de referencia de openCV: http://docs.opencv.org/opencv2refman.pdf Learning OpenCV: Computer Vision with the OpenCV Library, Ed. O'Reilly Media, Inc, USA. (2008). OpenCV 2 Computer Vision Application Programming Cookbook. Ed. Packt Publishing. (2011). D. Sanchez-Benitez, J. M. de la Cruz, G. Pajares, and D. Gu. Visual Control of a Remote Vehicle. Proceedings ICIRA 2011. G. Pajares, J.M. de la Crúz. Visión por Computador. Imágenes digitales y aplicaciones. Editorial RaMa, 2001.