ROBOTICA

Autor: PAGÉS MARCO JORDI.
Año: 2005.
Universidad: GIRONA.
Centro de lectura: UNIVERSIDD DE GIRONA.
Centro de realización: UNIVERSIDAD DE GIRONA.

Resumen: Este trabajo trata sobre la combinación del control visual con la luz estructurada para realizar tareas de posicionamiento de robots respecto objetos. El control visual es una técnica muy extendida actualmente que permite realizar tareas en robótica utilizando un bucle de control basado en información visual. La configuración más habitual consiste en acoplar una cámara en el elemento terminal de un brazo robótico o a un robot móvil. El objetivo de la tarea se define a partir de la imagen que percibe la cámara una vez el robot se encuentra en la posición deseada respecto el objeto. Entonces, cuando el robot es movido a otra posición o bien el objeto es movido, el bucle de control basado en visión es capaz de devolver al robot a la posición relativa deseada. Para poder realizar un bucle basado en visión es necesario que el objeto de interés contenga elementos visuales. Por lo tanto, el control visual clásico no es capaz de tratar con objetos poco texturados, con apariencia uniforme, u objetos complejos en los que se hace difícil extraer elementos visuales de forma robusta y rápida. La solución que proponemos en esta tesis es utilizar luz estructurada para proyectar elementos visuales en los objetos independientemente de su apariencia. La luz estructurada es una técnica de estero-visión activa en la que un emisor de luz (actualmente la opción más flexible es un video-proyector) proyecta un patrón de luz conocido. Entonces, observando el objeto iluminado a través de una cámara, es posible obtener correspondencias entre la imagen y el patrón, y posteriormente se puede obtener información 3D a partir de reconstrucción. La tesis presenta un estudio detallado de la luz estructurada codificada, analizando los distintos patrones existentes. Distintos resultados muestran el rendimiento de cada tipo de patrón en el marco de la aplicación típica de la luz estructurada: la reconstrucción 3D del objeto iluminado. Se ha realizado una contribución en este campo con la presentación de un nuevo patrón que mejora a los existentes en cuanto a resolución (número de correspondencias) y precisión. Después de este estudio, la combinación de la proyección de patrones de luz estructurada con el control visual es debidamente estudiada. Concretamente, dos posibles configuraciones se han abordado. En la primera, un vído-proyector estático situado al lado de un brazo robótica es utilizado para iluminar el área de trabajo. De este modo, con la proyección de un patrón de puntos codificados con color se obtienen elementos visuales para poder posicionar el robot respecto el objeto iluminado, independientemente de la apariencia de éste último. En este sentido, ésta es la primera vez que dicho tipo de configuración ha sido utilizada para realizar control visual. En segundo lugar, se ha estudiado la utilización de un proyector acoplado a la cámara del brazo robótico. En este caso, un patrón de luz basado en tecnología láser ha sido diseñado. Este sensor permite posicionar la cámara del robot paralela a un objeto plano utilizando los puntos proyectados. En este caso, se demuestra que la luz estructurada permite obtener una ley de control robusta a errores de calibración de forma analítica i experimental.

Autor: PAGÉS MARCO JORDI.
Año: 2005.
Universidad: GIRONA.
Centro de lectura: UNIVERSIDAD DE GIRONA.
Centro de realización: UNIVERSIDAD DE GIRONA.

Resumen: Este trabajo trata sobre la combinación del control visual con la luz estructurada para realizar tareas de posicionamiento de robots respecto objetos. El control visual es una técnica muy extendida actualmente que permite realizar tareas en robótica utilizando un bucle de control asado en información visual. La configuración más habitual consiste en acoplar una cámara en el elemento terminal de un brazo robótico o aun robot móvil. El objetivo de la tarea se define a partir de la imagen que percibe la cámara una vez el robot se encuentran en la posición deseada respecto el objeto. Entonces, cuando el robot es movido a otra posición o bien el objeto es movido, el bucle de control basado en visión es capaz de devolver al robot a la posición relativa deseada. Para poder realizar un bucle basado en visión es necesario que el objeto de interés contenga elementos visuales. Por lo tanto, el control visual clásico no es capaz de tratar con objetos poco texturados, con apariencia uniforme, u objetos complejos en los que se hace difícil extraer elementos visuales de forma robusta y rápida. La solución que proponemos en esta tesis es utilizar luz estructurada para proyectar elementos visuales en los objetos independientemente de su apariencia. La luz estructurada es una técnica de estereo-visión activa en la que un emisor de luz (actualmente la opción más flexible es un video-proyector) proyecta un patrón de luz conocido. Entonces, observando el objeto iluminado a través de una cámara, es posible obtener correspondencias entre la imagen y el patrón, y posteriormente se puede obtener correspondencias entre la imagen y el patrón, y posteriormente se puede obtener información 3D a partir de reconstrucción. La tesis presenta un estudio detallado de la luz estructurada codificada, analizando los distintos patrones existentes. Distintos patrones existentes. Distintos resultados muestran el rendimiento de cada tipo de patrón en el marco de la aplicación típica de la luz estructurada: la reconstrucción 3D del objeto iluminado. Se ha realizado una contribución en este campo con la presentación de un nuevo patrón que mejora a los existentes en cuanto a resolución (número de correspondencias) y precisión. Después de este estudio, la combinación de la proyección de patrones de luz estructurada con el control visual es debidamente estudiada. Concretamente, dos posibles configuraciones se han abordado. En la primera, un video-proyector estático situado al lado de un brazo robótica es utilizado para iluminar el área de trabajo. De este modo, con la proyección de un patrón de puntos codificados con color se obtienen elementos visuales para poder posicionar el robot respecto el objeto iluminado, independientemente de la apariencia de éste último. En este sentido, ésta es la primera vez que dicho tipo de configuración ha sido utilizada para realizar control visual. En segundo lugar, se ha estudiado la utilización de un proyector acoplado a la cámara del brazo robótico. En este caso, un patrón de luz basado en tecnología láser ha sido diseñado. Este sensor permite posicionar la cámara del robot paralela a un objeto plano utilizando los puntos proyectados. En este caso, se demuestra que la luz estructurada permite obtener una ley de control robusta a errores de calibración de forma analítica i experimental.