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Protótipo de um robô rastreadorde objetos
Orientando: Emerson de OliveiraOrientador : Miguel Wisintainer
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� Introdução
� Processamento e análise de imagens
� Redes neurais e reconhecimento de padrões
� Robótica
� Desenvolvimento do protótipo
� Conclusões / Sugestões para trabalhos futuros
Estrutura da apresentação
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Introdução
� Robótica - A nova revolução� No trabalho� Em nossas casas
� Objetivo principal do trabalho:
Desenvolver o protótipo de um robô móvel que seja capaz de se locomover em um ambiente controlado, capturando imagens de figuras geométricas planas distribuídas ao longo do caminho percorrido.
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Processamento e análise de imagens
� Objetivos:� Melhoria de imagens� Preparação para o reconhecimento através de máquinas
� Visão natural: Sistema visual humano� “Uma imagem vale mais que mil palavras”� Reflexão dos sinais luminosos sobre o objeto
� Visão artificial: Sistema de visão artificial� Inspirado no sistema visual humano� Aplicações
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Redes neurais e reconhecimento de padrões
� Linha de pesquisa dentro da Inteligência artificial
� Aplicações:� Previsão� Controle
�� Reconhecimento de padrõesReconhecimento de padrões (procura de estruturas)
� Neurônios� Camadas� Arquiteturas� Treinamento
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Robótica
� O que é um robô?� Sonho de construir máquinas com capacidade de
movimento� Inserir Inteligência� Autômatos - século XVII e XVIII� 1921: Karel Capek - peça Rossum’s Universal RobotaRobota� Conceito (atual):
“Dispositivo mecânico que pode ser programado para efetuar tarefas sem a supervisão humana.”
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Robótica
� Robótica� Estudo e utilização de robôs� 1942: Isaac Asimov - livro Runaround� Ficção científica� Primeira fábrica: Unimaton� Primeiro robô industrial: Unimate - GM em 1961
� Robótica móvel� Novos problemas - navegação, tamanho, cooperação, ...� Aplicação crítica - sensores, rodas, pernas, “cérebro” ...
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Robótica
� Porque utilizar?� Homem X Robô: Horas trabalhadas
� Homem: 48 semanas x 44 horas = 2122 horas trabalhadas� Robô....: 51 semanas x 168 horas = 8568 horas trabalhadas
� Atividades repetitivas, maçantes e perigosas
� Estado da arte� Sojourner - NASA� Asimo P3 - Honda
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Desenvolvimento do protótipo
� Funcionalidades:� Locomoção através de um ambiente controlado utilizando
a técnica de line tracing efetuando o reconhecimento de objetos dispersos em um ambiente controlado.
� Reconhecimento e controle por microcomputador
� Especificação:� Módulo de controle do robô� Módulo de reconhecimento de imagens� Módulo de comunicação de dados� Eddie - Robô rastreador de objetos
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Desenvolvimento do protótipo
� Módulo de controle� Prover o deslocamento� Manter e corrigir a trajetória do robô� Localizar os pontos de captura da imagem� Verificar se é o fim do caminho� Utiliza processos concorrentes
� Módulo de reconhecimento� Aquisição, processamento e reconhecimento� Aplicação da visão artificial� Utilização de redes neurais - Perceptron 3 camadas
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Desenvolvimento do protótipo
� Módulo de comunicação de dados� Interface serial - Câmera� Interface paralela - Robô
� Eddie - Robô rastreador de objetos� Triciclo� Motores de passo� Base de alumínio + madeira� Câmera - 270x360 pixels com 256 níves de cinza
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Desenvolvimento do protótipo
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Desenvolvimento do protótipo
� Relação entre os módulos e o robô
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Desenvolvimento do protótipo
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Conclusões
� O futuro reserva grandes avanços na Robótica + IA
� Robôs tem dificuldade para interagir com o ambiente
� Dificuldades de ordem mecânica
� Custo elevado dos equipamentos
� A rede neural se mostrou eficiente ( 95% de acerto )
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Sugestões para trabalhos futuros
� Implementar as funcionalidades diretamente no robô
� Controle inteligente de locomoção
� Interação com um ambiente dinâmico
� Aplicar visão computacional para determinação do caminho
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Frutos do trabalho realizado
� Site na Internet:
www.rroeddie.hpg.com.br
� Artigo no X Seminco - 2001:
Protótipo de um robô móvelrastreador de objetos
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Linha de montagem automobilística.
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Tmsuk - Robô fabricado pela Personal Robotics - Japão.
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Autômatos - “Ancestrais” dos robôs.
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Unimate o primeiro robô industrial.
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Sojourner - Projeto Mars Pathfinder - NASA.
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Asimo P3 - Honda.