robótica inteligente - wait4osorio.wait4.org/oldsite/palestras/semin-robotica.pdf · robótica...

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UNISINOS Curso de Engenharia da Computação Curso de Ciências da ComputaçãoMestrado em Computação Aplicada - PIPCAGrupo de inteligência Artificial – GIA / PIPCA - UnisinosGrupo de Computação Gráfica, Proc. de Imagens e Visão – GRAFITE / PIPCA - Unisinos

GIA / PIPCAGRAFITE / PIPCA

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Robótica InteligenteRobótica Inteligente:<; = > ?<@$; ?<A B�; C D<C E =�F$G H�; I =J K L'M N O P Q R Q S T Q U!V W X Y X R Z [ \ T R T \ Q R Z ] S^�_ ` P a Y Y b P c c d<d<d Z T \ e Z [ \ T R T \ Q R Z ] S c f Q R Q S T Q cg h O M ` h i M j h i _ k lm i h n o p�i o q<j _ O L'h'g _ r s N t�u v V v a T \ U!V W X Y X R Z [ \ T R T \ Q R Z ] Sm i h n o p�i o g s i N k w N M t�x _ O ` _ iyu z V { ] V S U!V { V Y S T v X Z [ \ T R T \ Q R Z ] Sm i h n o p�i o g O | } j N h�~ } t ��<� [ \ � U$V W X Y X R Z [ \ T R T \ Q R Z ] Sm i h n o �!o � r o � M i O _ N �<_ N t _ t�u e X S { V T U!V W X Y X R Z [ \ T R T \ Q R Z ] S�!o � r o � } O N h�� _ t j _ i��Y [ { T Q U!T \ � [ R Z [ \ T R T \ Q R Z ] S�!o � r o q<j N O � M�^'M � t _ i�u X � T { V X U$V W X Y X R Z [ \ T R T \ Q R Z ] S

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GRAFITE / PIPCA

Grupo de Inteligência ArtificialGrupo de Inteligência ArtificialGrupo de Veículos AutônomosGrupo de Veículos Autônomos

Atividades: Robótica, Visão e Automação Inteligente

• Robótica: Manipuladores [Braços Robóticos]• Robótica: Robôs Móveis Autônomos - Simulação / Controle• Robótica: Veículos Autônomos• Visão Artificial e Processamento de Imagens• Interface: Reconhecimento de Voz e de Gestos

Técnicas:

• Modelagem, Simulação e Implementação Práticade Processos Computacionais e de Inteligência Artificial

• Rede Neurais Artificiais• Lógica Nebulosa• Algoritmos Genéticos• Multi-Agentes• Machine Learning• Processamento Gráfico e de Sinais

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• Robótica: Manipuladores• Robótica: Simulação• Robótica: Veículos• Visão Artificial e Processamento de Imagens• Reconhecimento de Voz

Técnicas:

• Modelagem e Simulação de Processos Computacionais e de Inteligência Artificial

• Rede Neurais• Lógica Nebulosa• Multi-Agentes• Machine Learning• Processamento Gráfico e de Sinais

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• Robótica: Manipuladores•Robótica: Simulação• Robótica: Veículos• Visão Artificial e Processamento de Imagens• Reconhecimento de Voz

Técnicas:




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• Robótica: Manipuladores• Robótica: Robôs Móveis Autônomos - Simulação / Controle Robótica: Veículos• Visão Artificial e Processamento de Imagens• Reconhecimento de Voz

Técnicas:



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Simulador do

KheperaRobô Khepera

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• Robótica: Manipuladores• Robótica: Robôs Móveis Autônomos - Simulação / Controle Robótica: Veículos• Visão Artificial e Processamento de Imagens• Reconhecimento de Voz

Técnicas:



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Atividades:

• Robótica: Manipuladores• Robótica: Simulação• Robótica: Veículos•Visão Artificial e Processamento de Imagens:

• Reconhecimento de Padrões• Reconhecimento de Placas de Carros• Reconhecimento de Assinaturas• Processamento de Imagens de Satélite (CBERS)• Tratamento de Imagens• Reconhecimento de Gestos

• Interação Homem-Máquina: Voz, Processamento de Linguagem Natural• Análise, Previsão e Estimativas Econômicas• Mineração de Dados

Técnicas:

• Modelagem e Simulação de Processos Computacionais e de Inteligência Artificial• Rede Neurais, Lógica Nebulosa, Multi-Agentes, Machine Learning, Data-Mining,...� � � ¡ � � ¢ � £ � � � � � �y¤ � ¥ � � � ¦ ¥ � § ¥ ¨ �


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• Robótica: Manipuladores• Robótica: Simulação• Robótica: Veículos• Visão Artificial e Processamento de Imagens• Reconhecimento de Voz

Técnicas:



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• Robótica: Manipuladores• Robótica: Simulação• Robótica: Veículos• Visão Artificial e Processamento de Imagens• Reconhecimento de Voz e de Gestos

Técnicas:



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Detecção de PeleReconhecimentode Gestos

Reconhecimentode Assinaturas

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Robótica Móvel !!!Robótica Móvel !!!

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Robótica Autônoma!Robótica Autônoma! Robótica Inteligente!Robótica Inteligente!Temas Principais:

• Inteligência em Robôs

• Sensores e Atuadores

• Modelos Sensoriais• Modelos Cinemáticos / Físico

• Controle Robótico: Reativo, DeliberativoHierárquico e Híbrido

• Mapas do Ambiente:• Construção de Mapas• Planejamento de Trajetórias• Navegação Robótica

• Problemas: • Desvio de Obstáculos• Posicionamento

Controle Robusto Híbrido>> Robótica Inteligente <<

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GRAFITE / PIPCA

1. Robôs Móveis Tele-Comandados2. Robôs Móveis Semi-Autônomos3. Robôs Móveis Autônomos

Robótica InteligenteRobótica Inteligente

Inteligência e RobóticaInteligência e Robótica

* Capacidade de Agir* Planejamento das Ações* Capacidade de Sentir o Ambiente* Reação: Integração Sensorial-Motora* Previsão: Ambiente, Comportamento, Interação* Aprendizado e Adaptação* Robustez: Situações Imprevistas

=> Por onde começar?

1. Modelar os sensores, atuadores e o comportamento do robô

2. Simular o robô, validando os modelos3. Controlar o robô real em um ambiente real

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1. Robôs Móveis Tele-Comandados2. Robôs Móveis Semi-Autônomos3. Robôs Móveis Autônomos


Inteligência e RobóticaInteligência e Robótica

* Capacidade de Agir* Planejamento das Ações* Capacidade de Sentir o Ambiente* Reação: Integração Sensorial-Motora* Previsão: Ambiente, Comportamento, Interação* Aprendizado e Adaptação* Robustez: Situações Imprevistas

=> Por onde começar?

1. Modelar os sensores, atuadores e o comportamento do robô

2. Simular o robô, validando os modelos3. Controlar o robô real em um ambiente real

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Sensores e AtuadoresSensores e AtuadoresÀ Á Â Ã Ä ÅyÆ Â Ç Å È É Ê�Á Å Ë'Á Ì Í Ä<ÎÏ Á Ç Ì Á Ð Ñ Ä�Ò È�Ó Ô Õ

Ï Á Ì È Ö Ñ Ä�Á Â × Å Á�Ä'Ø Â Ù Ô Ì ÄÒ Á�Ú Â Û Ú Ò Ü Â Û Ú È�Ò È�Ì Ô ÕÁ�È�Ë'Á Ò Ú Ò È�Ò Á'Ò Ú Ã × Ø Â Û Ú ÈÒ Ä�Ä Ý Ã × Þ Û Ô Ì Ä�Ä Ý Ã Á Å ß È Ò È

à á â ã ä å<æ â ç å è é ê á å ë�á ì í ä îï á ç ì á ð ñ ä�ò�ó�è ô á å õ è ìSensores: Diferença de resposta entrediferentes componentes do mesmo tiposujeitos as mesmas condições (qualidade)

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Sensores e AtuadoresSensores e Atuadores

ATUADORES

• Aceleração

• Limite de Velocidade

• Inércia

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Sensores e AtuadoresSensores e AtuadoresModelo Cinemático:

• Diferencial

• Aeckerman

θ

X

Y

φ

θ = V / L * Sin (Φ) X = V * Cos (Φ) * Cos (θ)Y = V * Cos (Φ) * Cos (θ)

C0

C1

C2 C3

C4

C5

C7 C6

M1 M2

Diferencial

Aeckerman

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Controle / SimulaçãoControle / Simulação

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Controle / SimulaçãoControle / SimulaçãoRobótica InteligenteRobótica Inteligente

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Controle / SimulaçãoControle / SimulaçãoRobótica InteligenteRobótica Inteligente

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GRAFITE / PIPCARobótica InteligenteRobótica InteligenteControle Robusto Híbrido Controle Robusto Híbrido -- SimRob3DSimRob3D

Simulação em Ambiente com Obstáculos Móveis

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GRAFITE / PIPCARobótica InteligenteRobótica InteligenteControle Robusto Híbrido Controle Robusto Híbrido -- SimRob3DSimRob3D

Ambiente Tridimensional Complexo com Texturas

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Perspectivas...Perspectivas...Robótica InteligenteRobótica Inteligente

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Sistemas de Navegação Visual para Robôs:

Imagem CapturadaPelo Robô

Sequência de Imagens previamente Armazenadas(Rota de Navegação Visual)

Correlação entre Imagens da BI e ICRGeração de Comando:Esquerda, Direita ou Avançar

Andersen, Claus S.; Jones, Stephen D.; Crowley, James L.. Appearance Based Processes for Visual Navigation. Proceedingsof the 5th International Symposium on Intelligent Robotic Systems, SIRS’97, pages 227-236. Royal Institute of Technology,Stockholm, Sweden, 8-11 July 1997.

Perspectivas...Perspectivas...Robótica InteligenteRobótica Inteligente

A B

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Robótica InteligenteRobótica Inteligentet+8 ' u v+w�8 v+x *�8 - >+- 1 'E2�% y�8 $ 'z { |�} ~ � � � � � � ~ � � � � } � } � � � � ~ � ~ � � � � � �� +�� ~ � � � � � ~ � ~ � � � � � � � � � � � � ~ � �

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GRAFITE / PIPCA

Vídeos & DemosVídeos & Demos

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