XXXIX Jornadas de Automática

Producción CientíficaEn este artículo se presenta el desarrollo de un vehículo a escala que permite su conducción autónoma mediante el auto guiado a través de la detección de las marcas viales de la carretera. El vehículo se basa en un modelo de radiocontrol modificado al que se le ha añadido una cámara para la detección de marcas viales y semáforos, y un láser lidar para la detección de obstáculos. Además, incluye un procesador Odroid con sistema base Linux Ubuntu y ROS (Robot Operation System) [8] para el control de alto nivel, y un microcontrolador Arduino para el control de los motores. El sistema de control está basado en el modelo de arquitectura Subsumption en el que se incluyen tres módulos con diferentes niveles de prioridad. El seguimiento de marcas viales utiliza un algoritmo RANSAC para la detección de rectas y un sistema de control PID. El sistema de control incluye la detección de obstáculos y maniobras de adelantamiento, y la detección de semáforos. La arquitectura propuesta ha sido verificada en la edición 2017 de la Seat Autonomous Driving Challenge alcanzando la primera posición

Sistema de detección de obstáculos para invidentes

Nowadays, mobility for the blind has a high degree of difficulty due to environmental conditions, therefore, assistive devices have been developed in order to improve their quality of life, obstacle detection system for blind people aims to detect obstacles by the use of ultrasonic sensors, the data received by the sensors are transmitted to the blind person through a sound module indicating the presence of an object, sensors are incorporated into a vest of easy use that contributes user´s safety when walking. In the development of this article are shown both implementation and operation of the system, showing the obstacle detection.La movilidad para las personas invidentes presenta un alto grado de dificultad debido a las condiciones del ambiente, por esto se han desarrollado dispositivos de ayuda con el fin de mejorar su calidad de vida. El presente artículo describe la investigación que condujo al desarrollo de un sistema de detección de obstáculos para invidentes que tiene como objetivo detectar obstáculos por medio de sensores ultrasónicos. Los datos recibidos por los sensores son comunicados al invidente por medio de un módulo de sonido indicándole la presencia del objeto; los sensores van incorporados en un chaleco de fácil uso contribuyendo con la seguridad del usuario al caminar. En el desarrollo se muestra la implementación y funcionamiento del sistema, demostrando que la detección de obstáculos resulta de manera eficaz

Sistema de detección de obstáculos aéreos para invidentes DIY

En este proyecto, se quiere diseñar un sistema detector de obstáculos aéreos. Los obstáculos aéreos son aquellos que se encuentran por encima del pecho hasta la cabeza de las personas. Estos, tienen especial problemática al no poder ser detectados por las principales herramientas con las que normalmente se orienta una persona invidente, como son los perros guía, que no son capaces de discernir la altura del objeto en comparación con la de su dueño, o los bastones, los cuales principalmente detectan los obstáculos terrestres. Además, se busca obtener una solución económica, que mediante el uso de la tarjeta Arduino, consiga detectar obstáculos aéreos, alertando a la persona que lo utiliza con estímulos sonoros y hápticos. De esta manera se cubrirían las necesidades tanto de discapacitados visuales, como de invidentes que además sean sordos. Otro punto a favor de la inclusión de esos dos tipos de estímulos, sería la posibilidad de que una persona ciega no quisiera llamar la atención, o que necesitara estar en un lugar donde el silencio fuera imperioso, de esta forma podría integrarse sin sentirse discriminada. La solución propuesta, es un dispositivo “wearable”, en este caso, una gorra. Dicha gorra tendrá, 3 sensores de ultrasonidos dispuestos en la visera, 3 motores vibradores en la zona interior de la gorra que está en contacto con la cabeza, un zumbador dispuesto en la parte de debajo de la visera que está detrás de los sensores, la tarjeta Arduino y una batería para alimentar todo el sistema. Todos los componentes, estarán conectados mediante los cables pertinentes. Este proyecto tiene la particularidad de ser DIY, en inglés “Do It Yourself”, esto significa que mediante un listado de componentes, los dos códigos que se han programado y unas instrucciones de montaje, cualquier persona que no tenga necesariamente un conocimiento avanzado en la materia, pueda fabricarse esta solución por un precio económico. Además, este tipo de proyectos, dota a la solución de un futuro prometedor, gracias a la gran comunidad de internet, que facilita una realimentación, tanto por parte de la gente que lo pruebe, como por parte de posibles programadores experimentados o que tengan un amplio conocimiento en la materia, para mejorar en cualquier ámbito el proyecto

Sistema de detección de obstáculos para drones basado en sensor láser

[ES] Los vehículos aéreos no tripulados o UAV son una tecnología en continuo desarrollo y muy actual. Es de especial interés el estudio de la evitación de obstáculos en tiempo real ya que es un aspecto crucial cuando se trata de navegación autónoma. El diseño de este tipo de sistemas tiene que pasar primero por la detección de éstos; conocer el entorno en el que nos encontramos es algo de fundamental para poder llevar a cabo la misión con seguridad. Para ello ha surgido el desafío de diseñar nuevos sistemas de sensores electrónicos capaces de realizar mediciones fiables, precisas y eficientes computacionalmente. En este Trabajo Fin de Grado se ha desarrollado un sistema de detección de obstáculos para drones basado en sensores láser, como su propio nombre indica, siendo éste un primer paso hacia un sistema más complejo integrable en un UAV real. Se ha utilizado para el desarrollo de este sistema una plataforma de pruebas que consiste en la estructura de un cuadricóptero equipada con un servomotor en su parte superior que lleva acoplado dos sensores láser VL53L0X. Al moverse el motor los sensores van tomando medidas de la distancia a los posibles obstáculos en distintas posiciones, realizando un barrido en el plano horizontal de 360º alrededor del dron. Una vez conocida la distancia y el radial en el que se encuentran los obstáculos se conoce perfectamente la posición de éstos y se puede mostrar gráficamente, teniendo en cuenta que trabajaremos siempre en dos dimensiones. Para la realización de este sistema se ha utilizado la placa Arduino UNO con su correspondiente software asociado y el programa Processing para el procesado y representación gráfica de los datos. Tras todo el proceso realizado en este proyecto, desde el diseño inicial, pasando por la caracterización, hasta la validación, queda demostrada la viabilidad de la prueba de concepto desarrollada.Morcillo Martínez, L. (2018). Sistema de detección de obstáculos para drones basado en sensor láser. Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/105633TFG

Guiado de un vehículo autónomo mediante la detección de los límites del carril usando un escáner láser

Los vehículos autónomos están cada vez cobrando mayor repercusión, tanto con funciones de semiautomatización como de automatización completa. Se han explorado diferentes herramientas y tecnologías para realizar el control automático. En cuanto a tecnologías, el escáner láser 3D está cobrando gran ventaja dadas sus prestaciones. Cuando se plantea la estrategia de control en el caso de un vehículo totalmente autónomo, se pueden distinguir diversas soluciones: seguimiento de una trayectoria dada por waypoints definidos por sus coordenadas GPS, seguimiento de líneas, seguimiento del vehículo precedente, etc. Este artículo se centra en una solución para permitir el guiado autónomo de un vehículo en condiciones de pérdida de la señal GPS basándose en un escáner láser. De esta forma, se propone un algoritmo que permite la obtención de las variables necesarias para el control a partir del seguimiento de un elemento de referencia (muro, barreras laterales o líneas del carril). Con el fin de evitar la colocación del sensor en el techo del vehículo como es habitual en otros prototipos de vehículos autónomos peor que no resulta muy práctico en vehículos comerciales, se ha implementado un algoritmo basado en la simulación de la dinámica vehicular que permite mantener la robustez en las estimaciones del elemento de referencia. Se han realziado pruebas en el carril bus-VAO de la autovía A6 en la entrada a Madrid con resutados muy satisfactorios

Detección y localización de obstáculos mediante U-V Disparity con CUDA

Tradicionalmente la detección de obstáculos es un tema de investigación de gran interés en visión por computador aplicada tanto a la navegación de robots, como a los sistemas avanzados de ayuda a la conducción (ADAS). Aunque otras tecnologías como por ejemplo el láser, presentan buenos resultados para detectar obstáculos en entornos urbanos, la visión por computador proporciona información 2D &- ó 3D con visión estéreo &- que mejora la interpretación del entorno en exteriores. En este artículo se presenta una implementación en tiempo real de la construcción del mapa denso de disparidad y del U-V disparity, que son utilizados para la detección y localización de obstáculos. Para minimizar los efectos sobre el tiempo de cómputo que ocasionan tanto la construcción del mapa denso de disparidad, como la del U-V disparity, se han implementado ambos mediante el uso de GPUs (Unidades de Procesamiento Gráfico) por su alto rendimiento con algoritmos paralelizables.Publicad

Medida de tiempos de reacción y umbrales de contraste para distintos grupos de edad y distintos iluminantes urbanos

La adecuada iluminación de las vías urbanas es importante para evitar posibles situaciones de riesgo durante la conducción nocturna, actividad que se produce bajo iluminación mesópica. En este estudio comparamos la eficiencia de dos tipos de iluminantes urbanos (sodio de alta presión y halogenuros metálicos) midiendo el contraste umbral y el tiempo de reacción en sujetos de tres grupos de edad. Las medidas se realizan en varias luminancias mesópicas (de0.01 cd/m2 a 1 cd/m2) y a 10º de excentricidad retiniana, por ser la parte de retina más involucrada en la detección de obstáculos. Los umbrales de contraste se miden mediante el método de límites. Concluimos que debido a los diferentes ratios S/P de las lámparas y la dispersión que produce la opacificación de los medios oculares con la edad, la lámpara HM es más eficiente para sujetos jóvenes y medianos, mientras que los sujetos mayores no encuentran diferencias entre ambas.Grado en Óptica y Optometrí

Dispositivo electrónico para la detección de obstáculos en ambiente con poca visibilidad

En el presente proyecto se dará a conocer sobre el funcionamiento de un dispositivo electrónico, el cual será capaz de detectará los obstáculos, permitiendo así una mayor movilidad al usuario sin riesgo alguno de tropezar y hacerse daño. El objetivo de la humanidad durante varios años ha sido de proteger a la misma especie y esto se lo hace posible,  creando nuevas tecnologías para que así el hombre pueda  mejorar su calidad de vida y de la misma forma puedan adaptarse a nuevos cambios del mundo moderno, la electrónica y la automatización, han ayudado en el desarrollo de varios productos electrónicos, el presente proyecto a elaborarse permitirá ayudar a las personas que se encuentre en ambientes con neblina, o con poca luminosidad. El diseño del dispositivo contiene un sensor, que permitirá emitir ondas imperceptibles al oído de la persona que al momento de chocar con algún obstáculo, este dispositivo envía una señal para detectar obstáculos y poder evitar accidentes, el dispositivo tendrá un precio asequible, sencillo de manipular y con un diseño que posibilite su transportación. Pudiendo de esta manera desarrollar sensores integrados como son codificadores y decodificadores de señales. Estos sensores pueden funcionar por vía infrarroja o por ultrasonido. Como resultado, el circuito queda de una medida notable, pierde alejamiento y queda muy incómodo para el usuario. Debido a esto el propósito seria diseñar un dispositivo que sea poco visible hacia las demás personas, que sea factible, y muy acorde para cualquier momento en el ambiente, es decir si llueve o hace sol, el dispositivo no tenga probabilidad de dañarse sino que nos dé un poco más de vida en su fabricación. De esta manera ayudaría a trasladar a los usuarios a su destino, calculando respectivamente el dispositivo cualquier obstáculo que se le presente al usuario en su trayectoria, con la finalidad de proteger la integridad de cada uno de ellos

Técnicas de visión por computador para la detección del verdor y la detección de obstáculos en campos de maíz

Tesis inédita de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Informática, Departamento de Ingeniería del Software e Inteligencia Artificial, leída el 22/06/2017There is an increasing demand in the use of Computer Vision techniques in Precision Agriculture (PA) based on images captured with cameras on-board autonomous vehicles. Two techniques have been developed in this research. The rst for greenness identi cation and the second for obstacle detection in maize elds, including people and animals, for tractors in the RHEA (robot eets for highly e ective and forestry management) project, equipped with monocular cameras on-board the tractors. For vegetation identi cation in agricultural images the combination of colour vegetation indices (CVIs) with thresholding techniques is the usual strategy where the remaining elements on the image are also extracted. The main goal of this research line is the development of an alternative strategy for vegetation detection. To achieve our goal, we propose a methodology based on two well-known techniques in computer vision: Bag of Words representation (BoW) and Support Vector Machines (SVM). Then, each image is partitioned into several Regions Of Interest (ROIs). Afterwards, a feature descriptor is obtained for each ROI, then the descriptor is evaluated with a classi er model (previously trained to discriminate between vegetation and background) to determine whether or not the ROI is vegetation...Cada vez existe mayor demanda en el uso de t ecnicas de Visi on por Computador en Agricultura de Precisi on mediante el procesamiento de im agenes captadas por c amaras instaladas en veh culos aut onomos. En este trabajo de investigaci on se han desarrollado dos tipos de t ecnicas. Una para la identi caci on de plantas verdes y otra para la detecci on de obst aculos en campos de ma z, incluyendo personas y animales, para tractores del proyecto RHEA. El objetivo nal de los veh culos aut onomos fue la identi caci on y eliminaci on de malas hierbas en los campos de ma z. En im agenes agr colas la vegetaci on se detecta generalmente mediante ndices de vegetaci on y m etodos de umbralizaci on. Los ndices se calculan a partir de las propiedades espectrales en las im agenes de color. En esta tesis se propone un nuevo m etodo con tal n, lo que constituye un objetivo primordial de la investigaci on. La propuesta se basa en una estrategia conocida como \bolsa de palabras" conjuntamente con un modelo se aprendizaje supervisado. Ambas t ecnicas son ampliamente utilizadas en reconocimiento y clasi caci on de im agenes. La imagen se divide inicialmente en regiones homog eneas o de inter es (RIs). Dada una colecci on de RIs, obtenida de un conjunto de im agenes agr colas, se calculan sus caracter sticas locales que se agrupan por su similitud. Cada grupo representa una \palabra visual", y el conjunto de palabras visuales encontradas forman un \diccionario visual". Cada RI se representa por un conjunto de palabras visuales las cuales se cuanti can de acuerdo a su ocurrencia dentro de la regi on obteniendo as un vector-c odigo o \codebook", que es descriptor de la RI. Finalmente, se usan las M aquinas de Vectores Soporte para evaluar los vectores-c odigo y as , discriminar entre RIs que son vegetaci on del resto...Depto. de Ingeniería de Software e Inteligencia Artificial (ISIA)Fac. de InformáticaTRUEunpu

Implementación del sistema de comunicación inalámbrica y generación de trayectorias a través de entornos dinámicos controlando variables X, Y y ϴ de la plataforma móvil P-MITO (Plataforma Móvil para la Implementación de Técnicas de Odometría)

En este proyecto de grado se presenta el proceso de implementación de la comunicación inalámbrica, el desarrollo necesario para lograr un adecuado sistema de control de velocidad de rotación de las ruedas, tratamiento de datos provenientes de sensores y actuadores, sus lecturas confiables mediante softwares como Arduino y MatLab y la adición de características como almacenamiento de datos en tiempo real y su correcta visualización para que se permitan un eficiente y adecuado comportamiento de la plataforma en entornos dinámicos y aleatorios. Todo esto, para el proyecto de grado “P-MITO - Plataforma Móvil para la Implementación de Técnicas de Odometría” realizado por Marlon Andrey Fernández Mesa y Julio Cesar Yepes Valencia