!"$# %$'& (#) *+! *,$ -) -#.+/ &$0 $"$# 1 ' 2 +3 2#$4!*.+5 #76$8 8'9 :<; = >?<@$;?<A B; C D<C E = F$G H; I = J K L'M N O P Q R Q S T Q U!V W X Y X R Z [ \ T R T \ Q R Z ] S ^_ ` P a Y Y b P c c d<d<d Z T \ e Z [ \ T R T \ Q R Z ] S c f Q R Q S T Q c g h O M ` h i M j h i _ k l m i h n o pi o q<j _ O L'h'g _ r s N t u v V v a T \ U!V W X Y X R Z [ \ T R T \ Q R Z ] S m i h n o pi o g s i N k w N M t x _ O ` _ iyu z V { ] V S U!V { V Y S T v X Z [ \ T R T \ Q R Z ] S m i h n o pi o g O } j N h ~ } t < [ \ U$V W X Y X R Z [ \ T R T \ Q R Z ] S m i h n o ƒ!o r o M i O _ N <_ N t _ tu e X S { V T U!V W X Y X R Z [ \ T R T \ Q R Z ] S ƒ!o r o } O N hˆ _ t j _ i Y [ { T Q U!T \ [ R Z [ \ T R T \ Q R Z ] S ƒ!o r o q<j N O Š M ^'M t _ iu X T { V X U$V W X Y X R Z [ \ T R T \ Q R Z ] S UNISINOS Curso de Engenharia da Computação Curso de Ciências da Computação Mestrado em Computação Aplicada - PIPCA Grupo de inteligência Artificial - Unisinos Grupo de Computação Gráfica, Proc. de Imagens e Visão - Unisinos [Braços Robóticos] Robótica: Robôs Móveis Autônomos - Simulação / Controle Robótica: Veículos Autônomos Interface: Reconhecimento de Voz e de Gestos Modelagem, Simulação e Implementação Prática de Processos Computacionais e de Inteligência Artificial Rede Neurais Artificiais Lógica Nebulosa Algoritmos Genéticos Processamento Gráfico e de Sinais 1
Œ Robótica: Simulação Robótica: Veículos Reconhecimento de Voz Modelagem e Simulação de Processos Computacionais e de Inteligência Artificial Rede Neurais Lógica Nebulosa Processamento Gráfico e de Sinais Ž < Ž <Ž š Robótica: Simulação Robótica: Veículos Reconhecimento de Voz Modelagem e Simulação de Processos Computacionais e de Inteligência Artificial Rede Neurais Lógica Nebulosa Processamento Gráfico e de Sinais 2
œ Robótica: Robôs Móveis Autônomos - Simulação / Controle Robótica: Veículos Reconhecimento de Voz Modelagem e Simulação de Processos Computacionais e de Inteligência Artificial Simulador Rede do Neurais Lógica Khepera Nebulosa Robô Khepera Processamento Gráfico e de Sinais Ž Robótica: Robôs Móveis Autônomos - Simulação / Controle Robótica: Veículos Reconhecimento de Voz Modelagem e Simulação de Processos Computacionais e de Inteligência Artificial Rede Neurais Lógica Nebulosa Processamento Gráfico e de Sinais Ž 3
ž Atividades: 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 Modelagem e Simulação de Processos Computacionais e de Inteligência Artificial Rede Neurais, Lógica Nebulosa, Multi-Agentes, Machine Learning, Ÿ Data-Mining,... y Robótica: Simulação Robótica: Veículos Reconhecimento de Voz Modelagem e Simulação de Processos Computacionais e de Inteligência Artificial Rede Neurais Lógica Nebulosa Processamento Gráfico e de Sinais ª «Ž Ž ± Ž ª ² ³ ' µ ¹ ¹ Original Filtro Convencional Filtro Neural 4
º Robótica: Simulação Robótica: Veículos Reconhecimento de Voz e de Gestos Reconhecimento de Assinaturas Modelagem e Simulação de Processos Computacionais e de Inteligência Artificial Rede Neurais Lógica Nebulosa Processamento» ¼ Ž Ž Gráfico e de Sinais ª ½ Ž ± Ž Reconhecimento de Gestos Detecção de Pele ² ³ Robótica Móvel!!! ¾ 5
¾ ¾ Robótica Autônoma!! Temas Principais: Inteligência em Robôs Sensores e Atuadores Modelos Sensoriais Modelos Cinemáticos / Físico Controle Robótico: Reativo, Deliberativo Hierárquico e Híbrido Mapas do Ambiente: Construção de Mapas Planejamento de Trajetórias Navegação Robótica Problemas: Desvio de Obstáculos Posicionamento Controle Robusto Híbrido >> << ¾ 1. Robôs Móveis Tele-Comandados 2. Robôs Móveis Semi-Autônomos 3. Robôs Móveis Autônomos Inteligência 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 modelos 3. Controlar o robô real em um ambiente real 6
¾ Œ 1. Robôs Móveis Tele-Comandados 2. Robôs Móveis Semi-Autônomos 3. Robôs Móveis Autônomos Inteligência 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 modelos 3. Controlar o robô real em um ambiente real Sensores e Atuadores À Á Â Ã Ä ÅyÆ Â Ç Å È É ÊÁ Å Ë'Á Ì Í Ä<Î Ï Á Ç Ì Á Ð Ñ Ä Ò ÈÓ Ô Õ Ï Á Ì È Ö Ñ Ä Á  ŠÁ Ä'Ø Â Ù Ô Ì Ä Ò ÁÚ Â Û Ú Ò Ü Â Û Ú È Ò È Ì Ô Õ Á ÈË'Á Ò Ú Ò È Ò Á'Ò Ú Ã Ø Â Û Ú È Ò Ä Ä Ý Ã Þ Û Ô Ì ÄÄ Ý Ã Á Å ß È Ò È ¾ Sensores: Diferença de resposta entre diferentes componentes do mesmo tipo sujeitos as mesmas condições (qualidade) à á â ã ä å<æ â ç å è é ê á å ë á ì í ä î ï á ç ì á ð ñ ä òóè ô á å õ è ì 7
¾ œ Sensores e Atuadores ATUADORES Aceleração Limite de Velocidade Inércia Sensores e Atuadores Modelo Cinemático: Diferencial Aeckerman φ Diferencial C0 C1 M1 C2 C3 C4 C5 M2 ¾ C7 C6 Y Aeckerman θ X θ = V / L * Sin (Φ) X = V * Cos (Φ) * Cos (θ) Y = V * Cos (Φ) * Cos (θ) 8
¾ ž Controle / Simulação ö ø ù ú û ü ý'ú ø þ ÿ "!!! Controle / Simulação ¾ 9
Controle / Simulação ¾ º Controle Robusto Híbrido - SimRob3D Simulação em Ambiente com Obstáculos Móveis 10
Controle Robusto Híbrido - SimRob3D ¾ Ambiente Tridimensional Complexo com Texturas Perspectivas... 7 '- 0 8 '9 *:"; 0 <- '/ ' ( = % 0 >, $ '- >8#?* @, ; 9 ' #$ % & ' ( )+*, '-+. *, $ /*+- 0 ' 1 *3254 6 * 0 '+% 11
Perspectivas... Sistemas de Navegação Visual para Robôs: Œ Imagem Capturada Pelo Robô Sequência de Imagens previamente Armazenadas (Rota de Navegação Visual) Correlação entre Imagens da BI e ICR Geração de Comando: Esquerda, Direita ou Avançar Andersen, Claus S.; Jones, Stephen D.; Crowley, James L.. Appearance Based Processes for Visual Navigation. Proceedings of the 5th International Symposium on Intelligent Robotic Systems, SIRS 97, pages 227-236. Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden, 8-11 July 1997. CED F"GHC IJLK C MONLFPK"MHQ"RLS5C T"U MWV X"Y"Z5[ \Y]^_ `Tba5V c_pd"effz"x"e"z5gy"v [ Yhd"YhT5_5ifj"ak Y]^_ llilc DbC I3MLDfmEI3_ne"ifo"V _qpr"rbs t+8 ' u v+w8 v+x *8 - >+- 1 'E2% y8 $ ' z { } ~ ƒ ~ } } ˆ Š ~ ~ Š ˆ ƒ Œ Ž + ˆ ~ Š ˆ Š ~ ~ Š ˆ ƒ ƒ ~ A B 12
Vídeos & Demos 13