Control de un robot móvil para el seguimiento de objetos mediante realimentación visual.

El fin del presente trabajo de titulación fue el desarrollo de un sistema de control de un robot móvil para el seguimiento de objetivos mediante retroalimentación visual. Un sistema de visión monocular montado sobre un robot móvil tipo uniciclo provee información limitada para tareas de seguimiento de objetos, muchas de las veces asumiendo ciertos criterios como la profundidad. Para solucionar el problema de la carencia del componente de profundidad, una composición de dos cámaras puede generar un desfase de visión para implementar sistemas de visión estereoscópica y añadir información a una imagen bidimensional. El sistema de control se basa en la modelación cinemática del sistema completo (robot móvil y estructura articular de las cámaras), así como del modelo cinemático de las cámaras. El robot móvil y la estructura articular utilizada están conformados por motores Dynamixel, descritos como actuadores inteligentes con redes de comunicación serial integrada. El diagrama de control que se presenta utiliza la modelación cinemática para determinar las velocidades adecuadas que todos los actuadores deben adoptar para el seguimiento de objetivos mediante retroalimentación visual en un ambiente estructurado. Esta propuesta se analiza mediante un simulador en Matlab que indica el correcto funcionamiento del sistema de control. Usando un prototipo de investigación, se obtienen los resultados experimentales que demuestran un adecuado funcionamiento del sistema de control para el seguimiento de objetivos mediante retroalimentación visual. Se valida el adecuado funcionamiento del mecanismo robótico y de los controladores propuestos, además las gráficas de errores y velocidades de control muestran la correcta ejecución en un entorno real. Se recomienda que el presente proyecto sea la base para proyectos futuros en los cuales se estudie el desempeño del sistema en ambientes no estructurados.The aim of the present titration work was the development of a control system of a mobile robot for the tracking of objectives through visual feedback. A monocular vision system mounted on a unicycle type mobile robot provides limited information for follow-up tasks of many times, assuming specific criteria such as depth, a composition of two cameras can generate a vision blur to implement stereoscopic vision systems and add information to a two-dimensional image. The control system based on the kinematic modeling of the complete system (mobile robot and joint structure of the cameras), as well as the kinematic model of the cameras. The mobile robot and the joint structure used are made up of Dynamixel motors, described as intelligent actuators with integrated serial communication networks. The control diagram presented uses kinematic modeling to determine the appropriate speeds that all actuators must adapt to track objectives through visual feedback in a structured environment. This proposal analyzed through a simulator in Matlab that indicates the correct functioning of the control system. Using a prototype, experimental results are obtained that demonstrate an adequate operation of the control system for the tracking of objectives through visual feedback. The proper functioning of the robotic mechanism and the proposed controllers is validated, besides the error graphs and control speeds show the correct execution in a real environment. It recommended that this project be the basis for plans in which the performance of the system in unstructured environments studied

Control de un robot móvil para el seguimiento de objetos mediante realimentación visual.

El fin del presente trabajo de titulación fue el desarrollo de un sistema de control de un robot móvil para el seguimiento de objetivos mediante retroalimentación visual. Un sistema de visión monocular montado sobre un robot móvil tipo uniciclo provee información limitada para tareas de seguimiento de objetos, muchas de las veces asumiendo ciertos criterios como la profundidad. Para solucionar el problema de la carencia del componente de profundidad, una composición de dos cámaras puede generar un desfase de visión para implementar sistemas de visión estereoscópica y añadir información a una imagen bidimensional. El sistema de control se basa en la modelación cinemática del sistema completo (robot móvil y estructura articular de las cámaras), así como del modelo cinemático de las cámaras. El robot móvil y la estructura articular utilizada están conformados por motores Dynamixel, descritos como actuadores inteligentes con redes de comunicación serial integrada. El diagrama de control que se presenta utiliza la modelación cinemática para determinar las velocidades adecuadas que todos los actuadores deben adoptar para el seguimiento de objetivos mediante retroalimentación visual en un ambiente estructurado. Esta propuesta se analiza mediante un simulador en Matlab que indica el correcto funcionamiento del sistema de control. Usando un prototipo de investigación, se obtienen los resultados experimentales que demuestran un adecuado funcionamiento del sistema de control para el seguimiento de objetivos mediante retroalimentación visual. Se valida el adecuado funcionamiento del mecanismo robótico y de los controladores propuestos, además las gráficas de errores y velocidades de control muestran la correcta ejecución en un entorno real. Se recomienda que el presente proyecto sea la base para proyectos futuros en los cuales se estudie el desempeño del sistema en ambientes no estructurados.The aim of the present titration work was the development of a control system of a mobile robot for the tracking of objectives through visual feedback. A monocular vision system mounted on a unicycle type mobile robot provides limited information for follow-up tasks of many times, assuming specific criteria such as depth, a composition of two cameras can generate a vision blur to implement stereoscopic vision systems and add information to a two-dimensional image. The control system based on the kinematic modeling of the complete system (mobile robot and joint structure of the cameras), as well as the kinematic model of the cameras. The mobile robot and the joint structure used are made up of Dynamixel motors, described as intelligent actuators with integrated serial communication networks. The control diagram presented uses kinematic modeling to determine the appropriate speeds that all actuators must adapt to track objectives through visual feedback in a structured environment. This proposal analyzed through a simulator in Matlab that indicates the correct functioning of the control system. Using a prototype, experimental results are obtained that demonstrate an adequate operation of the control system for the tracking of objectives through visual feedback. The proper functioning of the robotic mechanism and the proposed controllers is validated, besides the error graphs and control speeds show the correct execution in a real environment. It recommended that this project be the basis for plans in which the performance of the system in unstructured environments studied