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Robótica Inteligente e Veículos Autônomos:Robótica Inteligente e Veículos Autônomos:Técnicas e AplicaçõesTécnicas e Aplicações
U n i s i n o s – P I P C A - G I A : G P V A : G R A P H I T / 2 0 0 6
P P G e m C o m p u t a ç ã o A p l i c a d a - R o b ó t i c a I n t e l i g e n t e
Mestrado em Computação Aplicada - PIPCA
Web: http://www.pipca.unisinos.br/
GIA - Grupo de inteligência Artificial - PIPCA - UnisinosWeb: http://www.inf.unisinos.br/gia-pipca.html
GPVA - Grupo de Pesquisas em Veículos AutônomosWeb: http://www.eletrica.unisinos.br/~autonom/
GRAPHIT - Grupo de Pesquisa em CG, PI e Visão ComputacionalWeb: http://www.inf.unisinos.br/~graphit/
GIA / PIPCAGPVA - Unisinos
P r o f . D r . F e r n a n d o O s ó r i o - f o s o r i o @ u n i s i n o s . b r
h t t p : / / i n f . u n i s i n o s . b r / ~ o s o r i o / G r u p o
P r o f . M S c F a r l e i H e i n e n - f a r l e i @ u n i s i n o s . b r G P V A
h t t p : / / n c g . u n i s i n o s . b r / r o b o t i c a /
P r o f . D r . C h r i s t i a n K e l b e r - k e l b e r @ u n i s i n o s . b r ( E n g . E l e t r . )
P r o f . D r . C l á u d i o J u n g – c r j u n g @ u n i s i n o s . b r ( E n g . d a C o m p u t . )
C o l a b o r a d o r e s :
P r o f . D r . A d e l m o C e c h i n - a c e c h i n @ u n i s i n o s . b r
A l u n o s e E x - a l u n o s :
A d i l é a W a g n e r , E d u a r d o R i g h e s , F l á v i o A l v e s , L u c i a n e F o r t e s
M i l t o n H e i n e n , R a f a e l J e f f m a n , R a f a e l K l a s e r , T ú l i o B e n d e r
UNISINOS
Robótica Inteligente e Veículos Autônomos:Robótica Inteligente e Veículos Autônomos:
IntroduçãoIntrodução
Robótica - (pré) História
Robôs - Tipos, Classificação e Característica
• Robótica: Manipuladores• Robótica: Robós Móveis Terrestres
Veículos com rodas (wheeled robots), robôs com pernas (legged robots)• Robótica: Veículos Móveis Aéreos• Robótica: Veículos Aquáticos e Submarinos
Robótica Móvel Autônoma - Definição e Aplicações
• Controle de Robôs Móveis Autônomos• Percepção, Decisão/Planejamento e Ação• Aplicações
Robótica Autônoma - História (na Unisinos)
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Robótica: Conceitos e HistóriaRobótica: Conceitos e História
O q u e é u m r o b ô ?
• M á q u i n a p r o g r a m á v e l q u e é c a p a z d e i m i t a r a s a ç õ e s o u a
a p a r ê n c i a d e u m a c r i a t u r a i n t e l i g e n t e , g e r a l m e n t e u m s e r
h u m a n o
Para se caracterizar como um robô, a máquina deve ser capaz de nomínimo duas coisas:
• Obter informações sobre o seu próprio ambiente
• Atuar de alguma forma física neste ambiente, se movendo ou manipulando objetos, por exemplo
Robótica: Conceitos e HistóriaRobótica: Conceitos e História
O que é um robô?
• Máquina programável que é capaz de imitar as ações ou a aparênciade uma criatura inteligente, geralmente um ser humano
Para se caracterizar como um robô, a máquina deve ser capaz de nomínimo duas coisas:
• Obter informações sobre o seu próprio ambiente
• Atuar de alguma forma física neste ambiente, se movendo ou manipulando objetos, por exemplo
É necessário:
Atuar no Ambiente
• Motores
• Pernas
• Pistões• Etc.
Perceber o Ambiente
• Sensores
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A p a l a v r a r o b ô , v e m d a p a l a v r a T c h e c a " r o b o t a " ,
q u e s i g n i f i c a t r a b a l h o á r d u o o u t r a b a l h o e s c r a v o .
E l a f o i u s a d a p e l a p r i m e i r a v e z e m u m a p e ç a d e
f i c ç ã o ( R U R ) d o a u t o r K a r e l C a p e k , e m 1 9 2 0
Robótica: Conceitos e HistóriaRobótica: Conceitos e História
A p a l a v r a r o b ó t i c a , f o i c i t a d a a p r i m e i r a v e z e m
u m a h i s t ó r i a d e f i c ç ã o ( R u n a r o u n d ) d o a u t o r
I s a a c A s i m o v , e m 1 9 4 2
R o b ó t i c a . . . a g o r a d e v e r d a d e !
Robótica: Conceitos e HistóriaRobótica: Conceitos e História
P U M A ( 1 9 7 8 )
P U M A ( 1 9 7 8 )
–
–
P r i m e i r o m a n i p u l a d o r g u i a d o p o r
P r i m e i r o m a n i p u l a d o r g u i a d o p o r
s e n s o r e s q u e f o i u t i l i z a d o n a i n d u s t r i a .
s e n s o r e s q u e f o i u t i l i z a d o n a i n d u s t r i a .
P a r c e r i a e n t r e :
P a r c e r i a e n t r e :
•
•
U n i v e r s i d a d e d e S t a n f o r d
U n i v e r s i d a d e d e S t a n f o r d
•
•
U n i m a t i o n
U n i m a t i o n
•
•
G M
G M
A G V ( A u t o m a t i c G u i d e d V e h i c l e s ) , f o r a m o s
p r i m e i r o s r o b ô s m ó v e i s .
C r i a d o s e m 1 9 5 4
B a r r e t E l e t r o n i c s C o r p o r a t i o n
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OrigemOrigem
M u s é e d e s a u t o m a t e s d e G r e n o b l e 1 2 r u e d e s A r t s - 3 8 0 0 0 G r e n o b l e , F r a n c e
h t t p : / / w w w . a u t o m a t e s - a n c i e n s . c o m /
EvoluçãoEvolução
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ROBÔS:
•Robótica Autônoma - Robótica Inteligente: Conceitos básicos
• Robôs Móveis: Tipos, características e aplicações
AGV
Autônomo
Holonomic
Non-Holonomic
Artificial Life
Khepera/Nomad Like
Car/Rover Like
Ant Like
Walking Machines
Indoor / Outdoor
ROBÔS:
•Robótica Autônoma - Robótica Inteligente: Conceitos básicos• Robôs Móveis: Tipos, características e aplicações
AGV
Autônomo
Holonomic
Non-Holonomic
Artificial Life
Khepera/Nomad Like
Car/Rover Like
Ant Like
Walking Machines
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ROBÔS:
•Robótica Autônoma - Robótica Inteligente: Conceitos básicos
• Robôs Móveis: Tipos, características e aplicações
Tipos:
* Terreno / Ambiente* Locomoção* Cinemática / Pilotagem* Forma* Dependência externa* Grau de autonomia* Robustez* Tempo de resposta* Custo / Complexidade
ROBÔS:
•Robótica Autônoma - Robótica Inteligente: Conceitos básicos• Robôs Móveis: Tipos, características e aplicações
Aplicações: Robótica exploratória (vulcões)
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ROBÔS:
•Robótica Autônoma - Robótica Inteligente: Conceitos básicos
• Robôs Móveis: Tipos, características e aplicações
Aplicações: Robótica submarina
Robótica AutônomaRobótica Autônoma
Tipos de RobôsTipos de Robôs
* Robôs Manipuladores:
• Braços Robóticos de Base FixaManipuladores Industriais
• Braços Manipuladores Embarcados
• Gruas Robotizadas
* Robôs Móveis:
• AGV Industriais (Automated Guided Vehicles)
• Robôs Indoor: Veículos, Holonômicos, Humanoides, ...
• Robôs Outdoor: Terrestres (estradas, todos-terrenos),Sub-Marinos, Aéreos, Inter-Planetários, ...
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Robótica AutônomaRobótica AutônomaTipos de RobôsTipos de Robôs
* Robôs Manipuladores:
• Braços Robóticos de Base FixaManipuladores Industriais
• Braços Manipuladores Embarcados
• Gruas Robotizadas
* Robôs Móveis:
• AGV Industriais (Automated Guided Vehicles)
• Robôs Indoor: Veículos, Holonômicos, Humanoides, ...• Robôs Outdoor: Terrestres (estradas, todos-terrenos),
Sub-Marinos, Aéreos, Inter-Planetários, ...
Robótica AutônomaRobótica Autônoma
Tipos de RobôsTipos de Robôs
* Robôs Manipuladores:
• Braços Robóticos de Base FixaManipuladores Industriais
• Braços Manipuladores Embarcados
• Gruas Robotizadas
D o b r a ç o r o b ó t i c o a o s p é s r o b ó t i c o s . . .
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Robótica AutônomaRobótica AutônomaTipos de RobôsTipos de Robôs
* Robôs Manipuladores:
• Braços Robóticos de Base FixaManipuladores Industriais
• Braços Manipuladores Embarcados
• Gruas Robotizadas
* Robôs Manipuladores:Braços Robóticos de Base Fixa
Robótica AutônomaRobótica Autônoma
Tipos de RobôsTipos de Robôs
B r a ç o “ R o b i x ” : C o m a n d o v i a p o r t a p a r a l e l a / p o r t a s e r i a l
L i n g u a g e m d e S c r i p t – P o s i ç õ e s e s p a c i a i s X , Y , Z
M a t r i z e s d e T r a n s f o r m a ç ã o d e C o o r d e n a d a s
A l g o r i t m o M i n i - M a x ( J o g o d a V e l h a )
X
X O
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* Robôs Manipuladores:Braços Robóticos de Base Fixa
Robótica AutônomaRobótica AutônomaTipos de RobôsTipos de Robôs
B r a ç o “ R o b i x ” : C o m a n d o v i a p o r t a p a r a l e l a / p o r t a s e r i a l
L i n g u a g e m d e S c r i p t – P o s i ç õ e s e s p a c i a i s X , Y , Z
M a t r i z e s d e T r a n s f o r m a ç ã o d e C o o r d e n a d a s
A l g o r i t m o M i n i - M a x ( J o g o d a V e l h a )
* Robôs Móveis:
1. Veículos Móveis- Veículos Terrestres / Indoor- Veículos Terrestres / Outdoor- Veículos de Exploração Espacial- Veículos Aquáticos / Barcos e Submarinos- Veículos Aéreos / Dirigíveis, Aviões e Helicópteros
2. Humanóides
3. Animats
A. Robôs Móveis Tele-Comandados
B. Robôs Móveis Semi-Autônomos
C. Robôs Móveis Autônomos
Robótica AutônomaRobótica Autônoma
Tipos de RobôsTipos de Robôs
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* Robôs Móveis:
1. Veículos Móveis- Veículos Terrestres / Indoor- Veículos Terrestres / Outdoor- Veículos de Exploração Espacial- Veículos Aquáticos / Barcos e Submarinos- Veículos Aéreos / Dirigíveis, Aviões e Helicópteros
Robótica AutônomaRobótica AutônomaTipos de RobôsTipos de Robôs
H o l o n ô m i c o s
N ã o - H o l o n ô m i c o s
* Robôs Móveis:
1. Veículos Móveis- Veículos Terrestres / Indoor- Veículos Terrestres / Outdoor- Veículos de Exploração Espacial- Veículos Aquáticos / Barcos e Submarinos- Veículos Aéreos / Dirigíveis, Aviões e Helicópteros
Robótica AutônomaRobótica Autônoma
Tipos de RobôsTipos de Robôs
N a s a :
S o j o u r n e r
S p i r i t
O p p o r t u n i t y
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* Robôs Móveis:
1. Veículos Móveis- Veículos Terrestres / Indoor- Veículos Terrestres / Outdoor- Veículos de Exploração Espacial- Veículos Aquáticos / Barcos e Submarinos- Veículos Aéreos / Dirigíveis, Aviões e Helicópteros
Robótica AutônomaRobótica AutônomaTipos de RobôsTipos de Robôs
* Robôs Móveis:
1. Veículos Móveis- Veículos Terrestres / Indoor- Veículos Terrestres / Outdoor- Veículos de Exploração Espacial- Veículos Aquáticos / Barcos e Submarinos- Veículos Aéreos / Dirigíveis, Aviões e Helicópteros
Robótica AutônomaRobótica Autônoma
Tipos de RobôsTipos de Robôs
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* Robôs Móveis:
1. Veículos Móveis- Veículos Terrestres / Indoor- Veículos Terrestres / Outdoor- Veículos de Exploração Espacial- Veículos Aquáticos / Barcos e Submarinos- Veículos Aéreos / Dirigíveis, Aviões e Helicópteros
2. Humanóides
3. Animats
A. Robôs Móveis Tele-Comandados
B. Robôs Móveis Semi-Autônomos
C. Robôs Móveis Autônomos
Robótica AutônomaRobótica AutônomaTipos de RobôsTipos de Robôs
* Robôs Móveis:
1. Veículos Móveis- Veículos Terrestres / Indoor- Veículos Terrestres / Outdoor- Veículos de Exploração Espacial- Veículos Aquáticos / Barcos e Submarinos- Veículos Aéreos / Dirigíveis, Aviões e Helicópteros
2. Humanóides
3. Animats
A. Robôs Móveis Tele-Comandados
B. Robôs Móveis Semi-Autônomos
C. Robôs Móveis Autônomos
Robótica AutônomaRobótica Autônoma
Tipos de RobôsTipos de Robôs
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* Robôs Móveis:
1. Veículos Móveis- Veículos Terrestres / Indoor- Veículos Terrestres / Outdoor- Veículos de Exploração Espacial- Veículos Aquáticos / Barcos e Submarinos- Veículos Aéreos / Dirigíveis, Aviões e Helicópteros
2. Humanóides
3. Animats
A. Robôs Móveis Tele-Comandados
B. Robôs Móveis Semi-Autônomos
C. Robôs Móveis Autônomos
Robótica AutônomaRobótica AutônomaTipos de RobôsTipos de Robôs
* Robôs Móveis:
1. Veículos Móveis- Veículos Terrestres / Indoor- Veículos Terrestres / Outdoor- Veículos de Exploração Espacial- Veículos Aquáticos / Barcos e Submarinos- Veículos Aéreos / Dirigíveis, Aviões e Helicópteros
2. Humanóides
3. Animats
A. Robôs Móveis Tele-Comandados
B. Robôs Móveis Semi-Autônomos => AGV
C. Robôs Móveis Autônomos
Robótica AutônomaRobótica Autônoma
Tipos de RobôsTipos de Robôs
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* Robôs Móveis:
>> Robôs Móveis Autônomos > Robôs Móveis Autônomos
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ROBÔS:
• Robótica Autônoma - Aplicações:
- Robótica Submarina: Advocate Esprit Project. Web: http://advocate.e-motive.com/
- Autonomous Land Vehicle In a Neural Network Project - D. Pormerleau; T. Jochem, CMU.
Web: http://www.cs.cmu.edu/afs/cs/project/alv/member/www/projects/ALVINN.html
- Chernobyl Robot . Web: http://www.robotbooks.com/Chernobyl-robot.htm
- Volcano / Dante II - Nasa Project. Web: http://img.arc.nasa.gov/Dante/dante.html
- DeTeC - Demining Tech. Center. Web: http://diwww.epfl.ch/w3lami/detec/detec.html
- Honda Humanoid Robot. Web: http://www.honda.co.jp/english/technology/robot/
- Khepera (Research). Web: http://diwww.epfl.ch/lami/team/michel/khep-sim/
- Mars Rover Research - MIT. Web: http://www.ai.mit.edu/projects/mars-rovers/
- Carros autônomos - Praxitele Project. Web: http://www-rocq.inria.fr/praxitele/cabby.html
http://www.inrialpes.fr/sharp/ http://www.inrialpes.fr/sharp/publications/bibsharp/adt.html
- Mars Rover - Sojourner. Web: http://mpfwww.jpl.nasa.gov/rover/about.html
>> Veja também... Introduction to Mobile Robots - Alonzo Kelly
http://www.frc.ri.cmu.edu/~alonzo/pubs/pubs.html ou /~alonzo/course/course.html
ROBÓTICA AUTÔNOMA: SENSORES
• Tipos de Sensores:
Distância: Luz, Som, Força Outros Componentes
• Infra-Vermelho > Medidor de carga da bateria
• Sonar (ultrasom) e Radar > Temperatura, Pressão
• Laser > Umidade
• Câmeras de Vídeo - Linear / Matricial, Mono ou Binocular > Fumaça, Odores, etc.
• Sensor de contato (bumpers, antenas)
Posicionamento e Orientação
• GPS
• Bússolas
• Giroscópio
• Odômetros
• Faróis (ex. rádio) ou Câmera de Vídeo
• Referências:
Heinen, Farlei. “Robótica Autônoma: Integração entre Planificação e Comportamento Reativo”. Unisinos
Borenstein, J.; Everett, H.; Feng, L. “Where am I? Sensors and Methods for Mobile Robot Positioning”.
Univ. of Michigan, Oak Ridge Lab. 1996. Http://www-personal.engin.umich.edu/~johannb/
Kelly, Alonzo. “Introduction to Mobile Robots” (Perception). Robotics Institute - CMU. 1996.
Http://www.frc.ri.cmu.edu/~alonzo/course/course.html
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ROBÓTICA AUTÔNOMA: ATUADORES
• Tipos de Atuadores:
Locomoção:
• Motor de Passo: rodas, esteiras - velocidade, direção, rotação
• Pernas e pés (problema do equilíbrio)
• Propulsão (submarino, aéreo)
Manipulação:
• Pinças (grippers)
• Braço robótico => Prof. Adelmo Cechin!
• Referências:
Kelly, Alonzo. “Introduction to Mobile Robots” (Kinematics). Robotics Institute - CMU. 1996.
Http://www.frc.ri.cmu.edu/~alonzo/course/course.html
Jones, J.; Seiger, B.; Flynn, A. “Mobile Robots: Inspiration to Implementation”.
A. K. Peters, 1999. (Biblioteca Unisinos)
K-Team. “Khepera User Manual”. Lausanne, 12/03/99.
Http://www.k-team.com/download/khepera.html
ROBÓTICA AUTÔNOMA:
• Controle dos atuadores:
- Controle Deliberativo
- Controle Reativo
- Controle Hierárquico
- Controle Híbrido
DESAFIOS:
Modelagem
Simulação
Controle do robô Real
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ROBÓTICA AUTÔNOMA na WEB: [em 2000]
* FAQ: http://www.frc.ri.cmu.edu/robotics-faq/
* Associações:• Intelligent Autononous Systems Society. Web: http://www.science.uva.nl/research/neuro/ias-ras/ • Society for Study of Artificial Intelligence and Simulation of Behaviour. Web: http://www.cogs.susx.ac.uk/aisb/ • International Conference on Intelligent Robots and Systems. Web: http://iros2000.iis.u-tokyo.ac.jp/
* Universidades e Projetos de Pesquisa:• MIT AI (Artificial Intelligence) Lab. Web: http://www.ai.mit.edu/projects/ • Autonoumous System Lab. - LAMI - EPFL. Web: http://dmtwww.epfl.ch/isr/asl/ • Field and Space Robotics Laboratory - MIT. Web: http://robots.mit.edu/ • Lab. for Perceptual Robotics-UMass. Web: http://www-robotics.cs.umass.edu/robotics.html• The Robotics Institute - Carnegie-Mellon University. Web: Web: http://www.ri.cmu.edu/ • Stanford Robotics Lab. Web: http://robotics.stanford.edu/home.html• Khepera - Robot and Simulator. Web: http://diwww.epfl.ch/lami/team/michel/khep-sim/ • Laboratoire Leibniz - Equipes Réseaux d'Automates e Laplace. IMAG, INPG - Grenoble, France.
Web: http://www-leibniz.imag.fr/RESEAUX/ e http://www-leibniz.imag.fr/LAPLACE/ • Equipe SHARP - INRIA, France. Web: http://www.inrialpes.fr/sharp/ Publications: http://www.inrialpes.fr/sharp/publications/bibsharp/adt.html
• Robocup Official Site. Web: http://www.robocup.org/
* Empresas: ( http://www.cs.virginia.edu/~gsw2c/robots.html )• Arrick R obotics. Web: http://www.robotics.com/ . AGVs. http://www.agvp.com/home.htm• Cybermotion Cyberguard. Web: http://www.cybermotion.com/ . IS Robotics. http://www.isr.com/ • Nomadic Technologies Inc. Web: http://www.robots.com/ • Lego MindStorm Site. Web: http://www.lego.com/mindstorms/ ou http://www.legomindstorms.com• Robotics Industries Association - RIA. Web: http://www.robotics.org/ • Robotics OnLine. Web: http://www.roboticsonline.com/
ROBÓTICA AUTÔNOMA na WEB:
DARPA Challenge... Sebastian Thrun
http://www.darpa.mil/grandchallenge/
Winner 2005:Stanford / Sebastian Thrun GroupStanley Team
http://en.wikipedia.org/wiki/DARPA_Grand_ChallengeVídeos em: http://www.darpa.mil/body/GC_video_clips.html(em caso de problema de conexão... http://www.the-cloak.com/login.html )
SWARM... Marco Dorigohttp://www.swarm-bots.org/
Robôs Comerciais... Ver a seguir
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Aplicações AtuaisAplicações Atuais
O P r e s e n t e
O P r e s e n t e
Aplicações AtuaisAplicações Atuais
A i b o
A i b o
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Aplicações AtuaisAplicações Atuais
A s p i r a d o r d e P ó
A s p i r a d o r d e P ó
-
-
R o o m b a
R o o m b a
Aplicações AtuaisAplicações Atuais
C o r t a d o r d e G r a m a
C o r t a d o r d e G r a m a
•
•
R o b o M o w e r
R o b o M o w e r
•
•
A u t o M o w e r
A u t o M o w e r
H u s q v a r n a
H u s q v a r n a
C a r r e g a a s b a t e r i a s
C a r r e g a a s b a t e r i a s
a u t o m a t i c a m e n t e
a u t o m a t i c a m e n t e
F i o e l é t r i c o d e f i n e a
F i o e l é t r i c o d e f i n e a
á r e a d e a t u a ç ã o
á r e a d e a t u a ç ã o
N a v e g a ç ã o o b e d e c e
N a v e g a ç ã o o b e d e c e
p a d r õ e s , s e m p a d r õ e s , s e m
s e n s o r e s p a r a
s e n s o r e s p a r a
v e r i f i c a r s e a g r a m a
v e r i f i c a r s e a g r a m a
f o i r e a l m e n t e
f o i r e a l m e n t e
c o r t a d a
c o r t a d a
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Aplicações AtuaisAplicações Atuais
C o r t a d o r d e G r a m a
C o r t a d o r d e G r a m a
•
•
R o b o M o w e r
R o b o M o w e r
Vídeo
Aplicações AtuaisAplicações Atuais
H u m a n ó i d e s
H u m a n ó i d e s
•
•
H o n d a
H o n d a
P 3
P 3
,
,
A s i m o
A s i m o
A bateria dura cerca de 25minToda a força computacionalé utilizada somente para caminhar
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Aplicações AtuaisAplicações Atuais
H u m a n ó i d e s
H u m a n ó i d e s
•
•
H o n d a
H o n d a
P 3
P 3
,
,
A s i m o
A s i m o
Vídeos
Aplicações AtuaisAplicações Atuais
E x p l o r a ç ã o E s p a c i a l
E x p l o r a ç ã o E s p a c i a l
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Aplicações AtuaisAplicações Atuais
E x p l o r a ç ã o
E x p l o r a ç ã o
E s p a c i a l
E s p a c i a l
M a r s
M a r s
R o v e r
R o v e r
Aplicações AtuaisAplicações Atuais
R o b ó t i c a I n d u s t r i a l
R o b ó t i c a I n d u s t r i a l
M a n i p u l a d o r e s
M a n i p u l a d o r e s
R o b ó t i c o s
R o b ó t i c o s
Área mais lucrativa da robótica atualmente
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Atividades: Robótica, Visão e Automação Inteligente
• Robótica: Manipuladores• Robótica: Simulação• Robótica: Veículos• Visão Artificial e Processamento de Imagens• Reconhecimento de Voz
Técnicas:
• Modelagem e Simulação de Processos Computacionais e deInteligência Artificial
• Rede Neurais
• Lógica Nebulosa• Multi-Agentes• Machine Learning• Processamento Gráfico e de Sinais
F a r l e i H e i n e n & A d i l é a W a g n e r
GIAGIA-- Grupo de Inteligência ArtificialGrupo de Inteligência ArtificialGVPAGVPA – – Grupo de Pesquisas em Veículos AutônomosGrupo de Pesquisas em Veículos Autônomos
Atividades: Robótica, Visão e Automação Inteligente
• Robótica: Manipuladores• Robótica: Simulação• Robótica: Veículos• Visão Artificial e Processamento de Imagens• Reconhecimento de Voz
Técnicas:
• Modelagem e Simulação de Processos Computacionais e deInteligência Artificial
• Rede Neurais• Lógica Nebulosa• Multi-Agentes• Machine Learning• Processamento Gráfico e de Sinais
F a r l e i H e i n e n
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GVPAGVPA – – Grupo de Pesquisas em Veículos AutônomosGrupo de Pesquisas em Veículos Autônomos
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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,...
G u i l h e r m e B r e i e r & L e o n e l P o l t o s i
GIAGIA-- Grupo de Inteligência ArtificialGrupo de Inteligência ArtificialGVPAGVPA – – Grupo de Pesquisas em Veículos AutônomosGrupo de Pesquisas em Veículos Autônomos
Atividades: Robótica, Visão e Automação Inteligente
• Robótica: Manipuladores• Robótica: Simulação• Robótica: Veículos• Visão Artificial e Processamento de Imagens• Reconhecimento de Voz
Técnicas:
• Modelagem e Simulação de Processos Computacionais e deInteligência Artificial
• Rede Neurais• Lógica Nebulosa• Multi-Agentes• Machine Learning• Processamento Gráfico e de Sinais
T ú l i o B e n d e r , E d u a r d o M o s c h e t t a , V i v i a n e T o d t
J o ã o B i t t e n c o u t + P O N F A C S . A .
Original Filtro Convencional Filtro Neural
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Atividades: Robótica, Visão e Automação Inteligente
• Robótica: Manipuladores• Robótica: Simulação• Robótica: Veículos• Visão Artificial e Processamento de Imagens• Reconhecimento de Voz e de Gestos
Técnicas:
• Modelagem e Simulação de Processos Computacionais e deInteligência Artificial
• Rede Neurais
• Lógica Nebulosa• Multi-Agentes• Machine Learning• Processamento Gráfico e de Sinais
J o ã o B i t t e n c o u r t
K á t i a H a r d t ,
B r u n o R o t h ,
A n d r é T a v a r e s
GIAGIA-- Grupo de Inteligência ArtificialGrupo de Inteligência ArtificialGVPAGVPA – – Grupo de Pesquisas em Veículos AutônomosGrupo de Pesquisas em Veículos Autônomos
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GVPAGVPA – – Grupo de Pesquisas em Veículos AutônomosGrupo de Pesquisas em Veículos AutônomosAtividades: Robótica, Visão e Automação Inteligente
• Robótica: Manipuladores• Robótica: Simulação• Robótica: Veículos• Visão Artificial e Processamento de Imagens• Reconhecimento de Voz e de Gestos
Técnicas:
• Modelagem e Simulação de Processos Computacionais e deInteligência Artificial
• Rede Neurais Artificiais• Lógica Nebulosa• Algoritmos Genéticos• Multi-Agentes• Machine Learning• Processamento Gráfico e de Sinais
• D e s e n v o l v i m e n t o d e H a r d w a r e / S o f t w a r e p a r a S i s t e m a s d e C o n t r o l e
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Atividades: Robótica, Visão e Automação Inteligente
• Robótica: Manipuladores• Robótica: Simulação• Robótica: Veículos• Visão Artificial e Processamento de Imagens• Reconhecimento de Voz e de Gestos
Técnicas:
• Modelagem e Simulação de Processos Computacionais e deInteligência Artificial
• Rede Neurais Artificiais
• Lógica Nebulosa• Algoritmos Genéticos• Multi-Agentes• Machine Learning• Processamento Gráfico e de Sinais
• D e s e n v o l v i m e n t o d e H a r d w a r e / S o f t w a r e p a r a S i s t e m a s d e C o n t r o l e
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GVPAGVPA – – Grupo de Pesquisas em Veículos AutônomosGrupo de Pesquisas em Veículos AutônomosRobótica, Visão e Automação Inteligente Níveis de Controle
• Comando / Acionamento “Drive by Wire”Exemplos: Joystick, Celular, Data Glove comandando
• Controle / Apoio ao MotoristaExemplos: AGV, ACC, Lane Follow, Collision Avoidande
• Condução / Dirigir AutonomamenteE x e m p l o s : E s t a c i o n a r , A C C + F o l l o w + C o l l i s i o n A v o i d a n c e ,
R o t a P o r t o A l e g r e – C h a p e c ó A u t ô n o m a
c o m a n d o
c o n t r o l e
c o n d u ç ã o
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Robótica Inteligente e Veículos AutônomosRobótica Inteligente e Veículos AutônomosGIAGIA-- Grupo de Inteligência ArtificialGrupo de Inteligência Artificial
GVPAGVPA – – Grupo de Pesquisas em Veículos AutônomosGrupo de Pesquisas em Veículos AutônomosTemas Principais:
• Tipos de Robôs• Sensores e Atuadores• Inteligência & Robôs• Modelos Sensoriais• Modelos Cinemáticos• Controle Robótico:
• Controle Reativo• Controle Deliberativo• Controle Hierárquico
• Mapas do Ambiente:• Construção de Mapas• Planejamento de Trajetórias
• SMPA - Sense Model Plan Act • Problemas:
• Desvio de Obstáculos• Posicionamento
• Soluções: Controle Robusto Híbrido• Simulação - SimRob3D
D e s e n v o l v i d o
p e l o G I A / G P V A
N a U n i s i n o s
V í d e o / D e m o
d i s p o n í v e l
Robótica Inteligente e Veículos AutônomosRobótica Inteligente e Veículos AutônomosUnisinosUnisinos -- PIPCAPIPCA
Projetos:
• COHBRA - Controle Híbrido Inteligente de Robôs Autônomos [2001-2003]http://www.inf.unisinos.br/~osorio/cohbra.html
• CORNEA - Reconhecimento de Objetos baseado em Atributos [2003-2006]de Cor e no Uso de Redes Neurais
"Color based Object Recognition using a NEural Approach"http://www.inf.unisinos.br/~osorio/cornea.html
• IAVI - Inteligência Artificial aplicada em Veículos e [2006- em andamento]Agentes Móveis Inteligentes
http://www.inf.unisinos.br/~osorio/iavi.html
Trabalhos de Alunos - Dissertações e TCCs
• Dissertações: Farlei Heinen, Túlio Bender, Rafael Jeffman, Milton Heinen• TCCs: Farlei Heinen, Eduardo Righes, Flávio Alves, Luciane Fortes