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RafaelPerrone-dissertacao-versaoCD.pdf: 7060582 bytes, checksum: 99be0604b9e41728d0c378ce61861d85 (MD5) / O uso de câmeras aumenta a flexibilidade dos robôs. A visão permite que sistemas robóticos móveis operem em locais de onde se tem pouco ou nenhum conhecimento prévio. Sua aplicação também pode aumentar a confiabilidade e precisão das tarefas robóticas. A realimentação de informações visuais para controlar ou estabilizar a postura de robôs, chamado de controle servo visual ou servovisão, é uma das técnicas de controle baseada em visão. Classifica-se a servovisão em dois grupos: baseada em imagem, que define o erro no espaço da imagem; baseada em posição, que usa informações visuais para fazer uma reconstrução 3D, com o erro definido no espaço Euclidiano. Este trabalho apresenta uma avaliação do desempenho do controle servo visual baseado em imagem aplicado a veículos aéreos multirrotores. A abordagem baseada em imagem elimina a necessidade de reconstrução tridimensional com alto custo computacional presente na técnica baseada em posição. Outra vantagem é a reduzida sensibilidade a erros de calibração da câmera e ruídos na imagem quando comparada à baseada em posição. A servovisão clássica usa apenas um controlador
proporcional constante. Tal abordagem clássica confere simplicidade ao sistema, porém tende a apresentar um elevado sinal de controle nos instantes iniciais do movimento,
quando o erro é relativamente grande. O objetivo fundamental do trabalho aqui descrito é analisar abordagens que melhorem o desempenho da servovisão clássica mantendo
sua complexidade relativamente baixa. Avaliaram-se duas alternativas: ganho variável e filtro fuzzy. Para comparar os três controladores (clássico, ganho variável e filtro fuzzy) realizaram-se experimentos simulados em dois cenários: primeiro, usando um sistema cinemático completamente atuado com seis graus de liberdade, para verificar a
influência do controlador isoladamente; depois, usando um modelo dinâmico de um
quadrirrotor para verificar o comportamento em situações próximas da aplicação real.
Tanto o ganho variável quanto o filtro fuzzy demonstraram ser capazes de solucionar,
ou amenizar, parte dos problemas do controlador clássico. Por fim, validaram-se os algoritmos em um veículo aéreo não tripulado de quatro rotores — o quadrirrotor.
Verificou-se que as duas abordagens avaliadas apresentaram menor esforço de controle
durante os instantes iniciais, enquanto o tempo de acomodação foi, também, menor.
O desempenho em regime apresentou menor oscilação da orientação do robô com o
ganho variável e ainda menor com o filtro fuzzy quando comparados à abordagem clássica, indicando que os dois controladores alternativos conseguem reduzir os efeitos
das propriedades dinâmicas do veículo.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:192.168.11:11:ri/14156 |
| Date | 19 July 2013 |
| Creators | Menezes, Rafael Perrone Bezerra de |
| Contributors | Schnitman, Leizer, Silveira Filho, Geraldo Figueiredo da |
| Publisher | Universidade Federal da Bahia. Escola Politécnica, Mecatrônica, UFBA, brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFBA, instname:Universidade Federal da Bahia, instacron:UFBA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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