Made available in DSpace on 2016-12-12T17:29:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabricio Noveletto.pdf: 1821496 bytes, checksum: 3bd4b31744696beedbecd667131f9c68 (MD5) Previous issue date: 2003-03-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents a study on the development of a environment programming for mobile robots, called K++. It was used as base for the development of the environment the paradigm of the object-oriented programming, jointly with to visual programming. The main characteristic of this environment is to use, together, structures graphs and textual structures for best to represent data and algorithms. K++ combines characteristics as the reusability of the object-oriented programming and the accessibility of the visual programming. The use of visual structures object-oriented, they improve the quality and the accessibility of the information changed in the development of algorithms for mobile robots. Besides, through a class developed to implement the communication with the mobile robot, the K++ environment allows simulations in real time. In this sense, the results of the tests with algorithms developed with K++, they were thoroughly satisfactory. / Este trabalho apresenta um estudo sobre o desenvolvimento de um ambiente de programação para robô móvel, chamado K++. Foi usado como base para o desenvolvimento do ambiente o paradigma da programação orientada a objetos, conjuntamente com a programação visual. A principal característica deste ambiente é usar, em conjunto, estruturas gráficas e estruturas textuais para melhor representar dados e algoritmos. O K++ combina características como a reusabilidade da programação orientada a objetos e a acessibilidade da programação visual. O uso de estruturas visuais orientadas a objetos, melhoram a qualidade e a acessibilidade das informações trocadas no desenvolvimento de algoritmos para robôs móveis. Além disso, através de uma classe desenvolvida para implementar a comunicação com o robô móvel, o ambiente K++ permite simulações em tempo real. Neste sentido, os resultados dos testes com algoritmos desenvolvidos com o K++ foram amplamente satisfatórios.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:29:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jonas Pereira.pdf: 2090818 bytes, checksum: 6f58a1c98d27175efd6557f8716db9f4 (MD5) Previous issue date: 2003-12-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In Mobile Robotics, many tasks require accuracy, overcoat with relation to the end position and orientation of the robots. This problem is closely tied to the path planning, wich, from of the information of the starting posture (position and orientation), the expectation is that the robot, from among innumerables possibles pathes, chooses the more convenient and achieves the desired end posture. However this posture, due to the some inexact robot s kinematic parameters, not always it is possible to be reached in open-loop, resulting in odometry errors. Therefore, in this work, a description is done about the structural properties of mobile robots, types of wheels, restrictions motion associated to each wheel and the characterization of the mobile robots in five distincts classes. Afterwards, this problem concentrates in a class: that of Khepera s robots. One method of evaluation and correction for the systematic odometry errors is presented. Several results of simulation and experiments for situations of interesting are presented with the intention to validate the study. / Em Robótica Móvel, muitas tarefas requerem precisão, sobretudo com relação à posição e à orientação final dos robôs. Este problema está intimamente ligado ao planejamento de trajetória, que, a partir da informação da postura (posição e orientação) inicial, espera-se que o robô, dentre os inúmeros caminhos possíveis, escolha o mais conveniente e atinja a postura final desejada. Entretanto esta postura, devido à inexatidão de alguns parâmetros cinemáticos do robô, nem sempre é possível de ser alcançada em malha aberta, resultando em erros de odometria. Por isso, neste trabalho, é feita uma descrição das propriedades estruturais dos robôs móveis, dos tipos de rodas, das restrições de movimento associadas a cada roda e a caracterização dos robôs móveis em cinco classes distintas. Em seguida, o problema se concentra em uma classe: a dos robôs Khepera. Um método de avaliação e correção para os erros sistemáticos de odometria é apresentado. Diversos resultados de simulação e experimentais para situações de interesse, são apresentados com o intuito de validar o estudo.

Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP); FINEP; Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT) / Este trabalho consiste no desenvolvimento de um sistema estabilizador da adesão de um robô escalador com rodas magnéticas. O projeto deste robô surge da necessidade em automatizar o processo de inspeção de tanques de armazenamento de derivados de petróleo, o qual e atualmente realizado de modo manual. O robô vem sendo desenvolvido no Laboratório de Automação e Sistemas de Controle Avençado (LASCA) da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR). Primeiramente foi realizada uma análise teórica completa do protótipo, englobando um estudo da estrutura do robô, seus requisitos e as análises de cinemática e dinâmica. Realizou-se então um estudo das rodas magnéticas do robô e das características do campo magnético enquanto ocorre descolamento da roda em superfícies ferromagnéticas. Os dados do campo magnético são adquiridos por meio do magnetômetro presente na unidade de navegação inercial do robô. Implementou-se então uma rede neural artificial do tipo Perceptron Multi-Camadas com o intuito de interpretar os dados do campo magnético e estimar a forca de adesão entre o robô e a superfície. Por fim a quantificação da forca de adesão e utilizada para implementar um sistema de controle de adesão para o robô escalador. / This work consists in the design of an adhesion stabilization system of a climbing robot with magnetic wheels. The robot’s design comes from the need to automatize the inspection process of industrial storage tanks for petroleum products, which is currently performed manually. The robot is being developed in the Laboratory of Automation and Advanced Control Systems (LASCA) of the Federal Technological University of Paraná (UTFPR). First, a complete a theoretical analysis of the prototype was carried out including a study of the robot’s structure, its requirements and the kinematics and dynamics analyses. Then, a study of the robot’s magnetic wheels and the characteristics of the magnetic field in the occurancy of detachment between the magnetic wheel and the ferro-magnetic surfaces was carried out. The magnetic field data is acquired through the magnetometer of the inertial measurement unit sensor of the robot. Then a multilayer perceptron artificial neural network was implemented in order to interpret the magnetic field data and estimate the adhesion force between robot and surface. Finally the adhesion force quantification is used to implement an adhesion control system for the robot.

A navegação autônoma é um dos problemas fundamentais na área da robótica móvel. Algoritmos capazes de conduzir um robô até o seu destino de maneira segura e eficiente são um pré-requisito para que robôs móveis possam executar as mais diversas tarefas que são atribuídas a eles com sucesso. Dependendo da complexidade do ambiente e da tarefa que deve ser executada, a programação de algoritmos de navegação não é um problema de solução trivial. Esta tese trata do desenvolvimento de sistemas de navegação autônoma baseados em técnicas de aprendizado supervisionado. Mais especificamente, foram abordados dois problemas distintos: a navegação de robôs/- veículos em ambientes urbanos e a navegação de robôs em ambientes não estruturados. No primeiro caso, o robô/veículo deve evitar obstáculos e se manter na via navegável, a partir de exemplos fornecidos por um motorista humano. No segundo caso, o robô deve identificar e evitar áreas irregulares (maior vibração), reduzindo o consumo de energia. Nesse caso, o aprendizado foi realizado a partir de informações obtidas por sensores. Em ambos os casos, algoritmos de aprendizado supervisionado foram capazes de permitir que os robôs navegassem de maneira segura e eficiente durante os testes experimentais realizados / Autonomous navigation is a fundamental problem in the field of mobile robotics. Algorithms capable of driving a robot to its destination safely and efficiently are a prerequisite for mobile robots to successfully perform different tasks that may be assigned to them. Depending on the complexity of the environment and the task to be executed, programming of navigation algorithms is not a trivial problem. This thesis approaches the development of autonomous navigation systems based on supervised learning techniques. More specifically, two distinct problems have been addressed: a robot/vehicle navigation in urban environments and robot navigation in unstructured environments. In the first case, the robot/vehicle must avoid obstacles and keep itself in the road based on examples provided by a human driver. In the second case, the robot should identify and avoid unstructured areas (higher vibration), reducing energy consumption. In this case, learning was based on information obtained by sensors. In either case, supervised learning algorithms have been capable of allowing the robots to navigate in a safe and efficient manner during the experimental tests

Orientador: Joao Mauricio Rosario / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-10T02:27:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo_LeonimerFlaviode_D.pdf: 6867936 bytes, checksum: 344026f77cc24610774519b704ddccfa (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Este trabalho apresenta a proposta de implementação de um ambiente virtual de simulação para projeto e concepção de sistema de supervisão e controle para robôs móveis, que sejam capazes de operar e de se adaptar a diferentes ambientes e condições. Este sistema virtual tem como finalidade facilitar o desenvolvimento de protótipos de sistemas embarcados, enfatizando a implementação de ferramentas que permitam a simulação das condições cinemáticas, dinâmicas e de controle, com monitoração em tempo real de todos pontos lmportantes do sistema. Para isso, é proposta uma arquitetura aberta de controle, integrando as duas principais técnicas de implementação de controle robótico a nível de hardware: sistemas microprocessadores e dispositivos de hardware reconfiguráveis. O sistema simulador implementado é composto de um módulo gerador de trajetória, de um módulo simulador cinemático e dinâmico e de um módulo de análise de resultados e erros. O módulo gerador de trajetória tem a finalidade de, uma vez conhecendo-se o ambiente em que o robô irá atuar, com seus obstáculos e particularidades, gerar uma trajetória cartesiána ótima, respeitando os limites e características do robô móvel. Todos os resultados cinemáticos e dinâmicos colhidos durante a simulação podem ser avaliados e visualizados em formatos de gráficos e tabelas, no módulo de análise de resultados, permitindo que seja feito um aperfeiçoamento no sistema, no sentido de minimizar os erros com a otimização dos ajustes necessários. Para a implementação do controlador no sistema embarcado utiliza-se a prototipagem rápida, que é a tecnologia que permite, em conjunto com o ambiente virtual de simulação, o desenvolvimento de um projeto de um controlador para robôs móveis. A validação e testes foram realizados com modelos de robôs móveis não holonômicos de transmissão diferencial / Abstract: This work presents the proposal of virtual environment implementation for project simulation and conception of supervision aild control systems for mobile robots, that are capable to operate and adapting in different environments and conditions. This virtual system has as purpose to facilitate the development of embedded architecture systems, emphasizing the implementation of tools that alIow the simulation of the kinematic conditions, dynamic and control, with real time monitoring of alI important system points. For this, an open control architecture is proposal, integrating the two main techniques of robotic control implementation in the hardware level: systems microprocessors and reconfigurable hardware devices. The implemented simulator system is composed of a trajectory generating module, a kinematic and dynamic simulator module and of a analysis module of results and errors. The kinematic and dynamic simulator module makes alI simulation of the mobile robot folIowing the pre-determined trajectory of the trajectory generator. All the kinematic and dynamic results shown during the simulation can be evaluated and visualized in graphs and tables formats, in the results analysis module, allowing an improvement in the system, minimizing the errors with the necessary adjustments optimization. For controlIer implementation in the embedded system, it uses the rapid prototyping, that is the technology that allows, in set with the virtual simulation environment, the development of a controlIer project for mobile robots. The validation and tests had been accomplish with nonholonomics mobile robots models with diferencial transmission / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

O contínuo aumento da complexidade no controle de sistemas robóticos, bem como a aplicação de grupos de robôs auxiliando ou substituindo seres humanos em atividades críticas tem gerado uma importante demanda por soluções mais robustas, flexíveis, e eficientes. O desenvolvimento convencional de algoritmos especializados, constituídos de sistemas baseados em regras e de autômatos usados para coordenar estes conjuntos físicos em um ambiente dinâmico é um desafio extremamente complexo. Diversos modelos de desenvolvimento existem, entretanto, muitos desafios da área da robótica móvel autônoma continuam em aberto. Esta tese se insere no contexto da busca por soluções inteligentes a serem aplicadas em robôs móveis autônomos com o objetivo de permitir a operação destes em ambientes dinâmicos. Buscamos, com a investigação e aplicação de estratégias inteligentes por meio de aprendizado de máquina no funcionamento dos robôs, a proposta de soluções originais que permitam uma nova visão sobre a operação de robôs móveis em três dos desafios da área da robótica móvel autônoma, que são: localização, navegação e operações com grupos de robôs. As pesquisas sobre localização e coordenação de grupos apresentam investigação e propostas originais, buscando estender o estado da arte, onde apresentam resultados inovadores. A parte sobre navegação tem como objetivo principal ser um elo entre os conceitos de localização e coordenação de grupos, sendo o foco o desenvolvimento de um veículo autônomo com maior implicação em avanços técnicos. Relacionado com a coordenação de grupos de robôs, fizemos a escolha de trabalhar sobre uma aplicação modelada como o problema de combate a incêndios florestais. Buscamos desenvolver um ambiente de simulação realístico, onde foram avaliadas quatro técnicas para busca de iii estratégias de formação do grupo: Algoritmos Genéticos, Otimização por Enxame de Partículas, Hill Climbing e (iv) Simulated Annealing. Com base nas diversas avaliações realizadas pudemos mostrar quais das técnicas e conjuntos de parâmetros permitem a obtenção de resultados mais acurados que os demais. Além disso, mostramos como uma heurística baseada em populações anteriores pode auxiliar na tolerância a falhas da operação. Relacionado com a tarefa de navegação, apresentamos o desenvolvimento de um veículo autônomo de grande porte funcional para ambientes externos. Buscamos aperfeiçoar uma arquitetura para navegação autônoma, baseada em visão monocular e com capacidade de seguir pontos esparsos de GPS. Mostramos como a simulação e os usos de robôs de pequeno porte auxiliaram no desenvolvimento do veículo de grande porte e apresentamos como as redes neurais podem ser aplicadas nos modelos de navegação autônoma. Na investigação sobre localização, mostramos um método utilizando informação obtida de redes sem fio para prover informação de localização para robôs móveis. As informações obtidas da rede sem fio são utilizadas para aprendizado da posição de um robô móvel por meio de uma rede neural. Diversas avaliações foram realizadas buscando entender o comportamento do sistema com diferentes números de pontos de acesso, com uso de filtros, com diferentes topologias. Os resultados mostram que o modelo usando redes sem fio pode ser um possível método prático e barato para localização de robôs móveis. Esta tese aborda temas relevantes e propostas originais relacionadas com os objetivos propostos, apresentando métodos que provenham autonomia na coordenação de grupos e nas atividades individuais dos mesmos. A busca por altos graus de eficiência na resolução de tarefas em ambientes dinâmicos ainda é um campo que carece de soluções e de um aprofundamento nas pesquisas. Sendo assim, esta pesquisa buscou agregar diversos avanços científicos na área de pesquisa de robôs móveis autônomos e coordenação de grupos, por meio da aplicação de estratégias inteligentes / The constant increasing of the complexity in the control of robotic systems, as well as the application of groups of robots assisting or replacing human beings in critical activities has generated a significant demand for more robust, flexible and efficient solutions. The conventional development of specialized algorithms consisted of rule-based systems and automatas, used to coordinate these physical sets in a dynamic environment is an extremely complex challenge. Although several models of development of robotic issues are currently in use, many challenges in the area remain open. This thesis is related to the search for intelligent strategies to be applied in autonomous mobile robots in order to allow practical operations in dynamic environments. We seek, with the investigation of intelligent strategies by means of the use of machine learning in the robots, to propose original solutions to allow contributions in three challenges of the robotic research area: localization, navigation and coordination of groups of robots. The investigations about localization and groups of robots show novel and original proposals, where we sought to extend the state of the art. The navigation part has as its major objective to be a link between the subjects of localization and navigation, being its aim to help the deployment of a autonomous vehicle implying in greater technical advances. Related to the robotic group coordination, we have made the choice to work on an application modeled as a wildfire combat operation. We have developed a simulation environment in which we have evaluated four techniques to obtain strategies for the group formation: genetic algorithms, particle swarm optimization, hill climbing and simulated annealing. The v results showed that we can have very different accuracy with different techniques and sets of parameters. Furthermore, we show how a heuristic based on the use of past populations can assist in fault tolerant operation. Related to the autonomous navigation task, we present the development of a large autonomous vehicle capable of operating in outdoor environments. We sought to optimize an architecture for autonomous navigation based on monocular vision and with the ability to follow scattered points of GPS.We show how the use of simulation and small robots could assist in the development of large vehicle. Furthermore, we show how neural networks can be applied as a controller to autonomous navigation systems. In the investigation about localization, we presented a method using wireless networks to provide information about localization to mobile robots. The information gathered by the wireless network is used as input in an artificial neural network which learns the position of the robot. Several evaluations were carried out in order to understand the behavior of the proposed system, as using different topologies, different numbers of access points and the use of filters. Results showed that the proposed system, using wireless networks and neural networks, may be a useful and easy to use solution for localization of mobile robots. This thesis has addressed original and relevant topics related to the proposed objectives, showing methods to allow degrees of autonomy in robotic operations. The search for higher degrees of efficiency in tasks solving in dynamic environments is still a field that lacks solutions. Therefore, this study sought to add several scientific contributions in the autonomous mobile robots research area and coordination of groups, by means of the application of intelligent strategies

Coordenação de robôs móveis é um tópico importante de pesquisa dado que existem tarefas que podem ser desenvolvidas de forma mais eficiente e com menor custo por um grupo de robôs do que por um só robô. Nesta dissertação é apresentado um estudo sobre coordenação de robôs móveis para o problema de navegação em ambientes externos. Para isso, foi desenvolvido um sistema de localização utilizando os dados de odometria e do receptor GPS, e um sistema de desvio de obstáculos para planejar a trajetória livre de obstáculos. Os movimentos coordenados foram realizados em função de um líder e qualquer robô da formação pode assumir a liderança. A liderança é assumida pelo robô que ultrapassar a distância mínima a um obstáculo. Movimentos estáveis são gerados através de uma lei de controle descentralizada baseada nas coordenadas dos robôs. Para garantir a estabilidade da formação quando há alternância de líder ou remoção de robôs, foi feito controle tolerante a falhas para um grupo de robôs móveis. O controle tolerante a falhas é baseado em controle H \'INFINITO\' por realimentação da saída de sistemas lineares sujeitos a saltos Markovianos para garantir a estabilidade da formação quando um dos robôs é perdido durante o movimento coordenado. Os resultados do sistema de localização mostram que o uso de filtro robusto para a fusão de dados produz uma melhor estimativa da posição do robô móvel. Os resultados também mostram que o sistema de desvio de obstáculos é capaz de gerar uma trajetória livre de obstáculos em ambientes desconhecidos. E por fim, os resultados do sistema de coordenação mostram que o grupo de robôs mantém a formação desejada percorrendo a trajetória de referência na presença de distúrbios ou quando um robô sai da formação. / Coordination of mobile robots is an important topic of research because there are tasks that may be too difficult for a single robot to perform alone, these tasks can be performed more efficiently and cheaply by a group of mobile robots. This dissertation presents a study on the coordination of mobile robots to the problem of navigation in outdoor environments. To solve this problem, a localization system using data from odometry and GPS receiver, and an obstacle avoidance system to plan the collision-free trajectory, were developed. The coordinated motions are performed by the robots that follow a leader, and any robot of the formation can assume the leadership. The leadership is assumed by a robot when it exceeds the threshold distance to an obstacle. Stable motions are generated by a decentralized control law based on the robots coordinates. To ensure the stability formation when there is alternation of leader or one of the robots is removed, we made a fault tolerant control for a group of mobile robots. The fault tolerant approach is based on output feedback H \'INFINITE\' control of Markovian jump linear systems to ensure stability of the formation when one of the robots is lost during the coordinated motion. The results of the localization system show that the use of robust filter for data fusion produces a better estimation of the mobile robots position. The results also show that the obstacle avoidance system is capable of generating a path free from obstacles in unknown environments. Finally, the results of the coordination system show that the group of robots maintain the desired formation along the reference trajectory in the presence of disturbance or removal of one of them.

The Artificial Potential Fields approach is widely used in mobile robot navigation due to its easy implementation and low computational cost. In this approach, the environment is seen as a potential surface, where the goal point is modeled as an attractor point and the obstacles are considered repulsor points. A potential field function is used to model all the environment, calculating the in uence over the robot. The force that moves the robot is the descendent gradient of the field. Local minima appear when this gradient (the force) becomes equal to zero. This situation prevents the robot from arriving at the goal point. This work presents a new algorithm to escape from local minima points in the environment. This new algorithm is inspired in the deterministic annealing algorithm. A comparative study between the developed method and two known methods, simulated annealing to escape from local minima, and the method of virtual obstacle, is carried out. The results show that the proposed algorithm can be used to perform local minima escape, since this approach was capable to produce satisfactory results when compared with other classical existent solutions. / O Método dos Campos Potenciais Artificiais é amplamente utilizado para navegação de robôs móveis por sua facilidade de implementação e baixo custo computacional. Nessa abordagem, o ambiente é modelado com base em campos potenciais. Pontos de destino são modelados como atratores, ao passo que obstáculos são vistos como repulsores e uma função é usada para modelar o campo potencial gerado por cada um dos obstáculos e destinos e a sua in uência sobre o robô. Sendo o gradiente negativo do campo a força que impulsiona o movimento do robô, há a possibilidade de surgimento de pontos de mínimos, onde a forçaa se anula, diferentes do mínimo global. Este é um problema existente no método, que pode impedir que o robô chegue ao seu ponto de destino. Nesse contexto, o presente trabalho apresenta uma nova abordagem para escapar de pontos de mínimos locais por sistemas autônomos que implementam o método dos campos potenciais artificiais, inspirada no recozimento determinístico. É apresentado um estudo comparativo entre a técnica desenvolvida neste trabalho e mais dois métodos já conhecidos: recozimento simulado para escapar de mínimos locais e o método do obstáculo virtual. Os resultados obtidos mostram que o algoritmo inspirado no recozimento determinístico pode ser usado para escapar de mínimos locais, pois esse método foi capaz de produzir resultados satisfatórios quando comparado com outras soluções clássicas existentes.

Orientador: Paulo Roberto Gardel Kurka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T16:41:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DiazEspinosa_CarlosAndres_M.pdf: 5130242 bytes, checksum: 334f37aa82bbde2c9ddbfe192baa7c48 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O presente trabalho descreve uma técnica de navegação autônoma, utilizando imagens estereoscópicas de câmeras para estimar o movimento de um robô em um ambiente desconhecido. Um método de correlação de pontos em imagens unidimensionais é desenvolvido para a identificação de pontos homólogos de duas imagens em uma cena. Utilizam-se métodos de segmentação de bordas ou contornos para extrair as principais características inerentes nas imagens. Constrói-se um mapa de profundidade dos pontos da imagem com maior similitude dentre os objetos visíveis no ambiente, utilizando um processo de triangulação. Finalmente a estimação do movimento bidimensional do robô é calculada aproveitando a relação epipolar entre dois ou mais pontos em pares de imagens. Experimentos realizados em ambientes virtuais e testes práticos verificam a viabilidade e robustez dos métodos em aplicações de navegação robótica / Abstract: The present work describes a technique for autonomous navigation using stereoscopic camera images to estimate the movement of a robot in an unknown environment. A onedimensional image point correlation method is developed for the identification of similar image points of a scene. Boundary or contour segments are used to extract the principal characteristics of the images. A depth map is built for the points with grater similarity, among the scene objects depicted, using a triangulation process. Finally, the bi-dimensional movement of a robot is estimated through epipolar relations between two or more correlated points in pairs of images. Virtual ambient and practical robot tests are preformed to evaluate the viability of employment and robustness of the proposed techniques / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Janito Vaqueiro Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T19:38:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vitor_GiovaniBernardes_M.pdf: 6258094 bytes, checksum: fbd34947eb1efdce50b97b27f56c1920 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O sistema de visão computacional é bastante útil em diversas aplicações de veículos autônomos, como em geração de mapas, desvio de obstáculos, tarefas de posicionamento e rastreamento de alvos. Além disso, a visão computacional pode proporcionar um ganho significativo na confiabilidade, versatilidade e precisão das tarefas robóticas, questões cruciais na maioria das aplicações reais. O presente trabalho tem como objetivo principal o desenvolvimento de uma metodologia de controle servo visual em veículos robóticos terrestres para a realização de rastreamento e perseguição de um alvo. O procedimento de rastreamento é baseado na correspondência da região alvo entre a seqüência de imagens, e a perseguição pela geração do movimento de navegação baseado nas informações da região alvo. Dentre os aspectos que contribuem para a solução do procedimento de rastreamento proposto, considera-se o uso das técnicas de processamento de imagens como filtro KNN, filtro Sobel, filtro HMIN e transformada Watershed que unidas proporcionam a robustez desejada para a solução. No entanto, esta não é uma técnica compatível com sistema de tempo real. Deste modo, tais algoritmos foram modelados para processamento paralelo em placas gráficas utilizando CUDA. Experimentos em ambientes reais foram analisados, apresentando diversos resultados para o procedimento de rastreamento, bem como validando a utilização das GPU's para acelerar o processamento do sistema de visão computacional / Abstract: The computer vision system is useful in several applications of autonomous vehicles, such as map generation, obstacle avoidance tasks, positioning tasks and target tracking. Furthermore, computer vision can provide a significant gain in reliability, versatility and accuracy of robotic tasks, which are important concerns in most applications. The present work aims at the development of a visual servo control method in ground robotic vehicles to perform tracking and follow of a target. The procedure for tracking is based on the correspondence between the target region sequence of images, and persecution by the generation of motion based navigation of information from target region. Among the aspects that contribute to the solution of the proposed tracking procedure, we consider the use of imaging techniques such as KNN filter, Sobel filter, HMIN filter and Watershed transform that together provide the desired robustness for the solution. However, this is not a technique compatible with real-time system. Thus, these algorithms were modeled for parallel processing on graphics cards using CUDA. Experiments in real environments were analyzed showed different results for the procedure for tracking and validating the use of GPU's to accelerate the processing of computer vision system / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica