propuesta de trabajo fin de grado asignado...universidad politÉcnica de madrid propuesta de trabajo...

DEPARTAMENTODEAUTOMÁTICA,INGENIERÍAELECTRÓNICAEINFORMÁTICAINDUSTRIALUNIDADDOCENTEDEAUTOMÁTICA

ESCUELATÉCNICASUPERIORDEINGENIEROSINDUSTRIALESUNIVERSIDADPOLITÉCNICADEMADRID

PROPUESTADETRABAJOFINDEGRADOCódigo: Fechadelaoferta:Julio2016

Título:Descripción:

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J16-1

DesarrollodeunRobotHiperredundante

LacapacidaddemaniobradeunrobotmanipuladorestéafectadadesucinemáSca,incluyendoelnúmerodegradosdelibertad,suSpoyelmodoenqueestossedistribuyen.Enprincipioparapodercualquierposiciónyorientaciónenelespacioseprecisanalmenos6gradosdelibertad(gdl).Sinembargosisepretendeesquivarobstáculosoaccederalocalizacionesconrestriccionesespaciales,puedensernecesariosgradosdelibertadadicionalesalos6.Deestemodosepuedenconcebirrobotsredundantesquepuedenlocalizarsuextremosadoptandodiferentesconfiguracionesloquepermiteescogerdeentreellaslasque,además,salvanobstáculos.Cuandoestenúmeroextradegradosdelibertadesconsiderable,sehabladerobotshiperredundantes.Juntoalasdificultadesdecontrolquesobreesteaparecen,aspectoenelqueelgrupollevatrabajandoSempoconalgunassolucionesexitosas,aparecenretosconstrucSvos,quevandesdelaconcepcióndeesterobot,hastalaseleccióndelSpodeactuadoresyellugarenqueestosseubican,puessunúmeroeselevadoaltratarsedeunrobotconmuchosgradosdelibertadEsteTFxpretendelaconstrucciónasicadeunrobothiperredundante,siendoporlotantoadecuadoaaquellosestudiantesconinterésyhabilidadesenlaconcepciónyeldiseñomecánico,concapacidadcreaLvayconstrucLva.Sobreelrobotseimplementaráalgunodelosalgoritmosdecontrolyadesarrollados(validadoshastalafechasobresimulación)evaluandosuprecisiónymaniobrabilidad.Ensuestadofinal,sepretendequeelrobotseatrasportadoporunrobotmóvil,porloquecabeimponerrestriccionesdepeso,tamañoyconsumoenergéSco.Sinembargo,estosrequisitosdebenserdesegundonivel,siendoenestafasemasimportanteconcebiryvalidarelrobothiperredundanteantesqueopSmizarlosaspectosindicados

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AntonioBarrientos

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J16-2

Monitorizaciónycontrolenlanubedevariablesambientalesenuninvernaderobotánico

EnuninvernaderobotánicoseprocuralagerminaciónyadaptacióndeplantasconfinesdeinvesSgaciónyampliacióncolecciones.Enellossepuedenconservarvariedadesadaptadasaclimasespecíficos,muydiferentesalosdelazonageográficaenlaqueseubicaelinvernadero.Ademásdentrodelmismo,puedesernecesariomanteneráreascondiferentesmicroclimasespecíficosparaunauotravariedad.Porelloesmuyconvenientemantenerunamonitorización,detalladaporzonas,deparámetroscomolatemperatura,humedad,luminosidadyconcentracióndegasesquepermita,enprimerainstancia,detectaralarmasquedenlugaraunaintervenciónrápida,yensegundolugar,disponerdeinformaciónhistóricadeestasvariables,queadecuadamentecorrelada,permitaadoptarestrategiasamedioplazoquemejorenelrendimientodelinvernaderoAdemás,disponiendodelainformacióncitadaenSemporeal,esposibleadoptaraccionesdecontrol,interviniendosobrelossistemasdevariacióndetemperatura,venSlaciónyaportacióndehumedad.Paraestefin,sedisponedeunconjuntodesensoresinalámbricosque,unavezseubiquenenelinvernadero,consStuiránunaredMallada(MESH)que,atravésdeunnodo,permiSrásubirestainformaciónalanubeyhacerlaaccesibledemaneraremota.Deigualmanera,seráposibleactuarsobrelossistemasdeocntroldeclima,localoremotamente,demaneramanualoautomáScayenbaseaciertasestrategiasdecontrol,pudiéndoseensayardiferentesopcionesenestesenSdoEstaTFxsedesarrollaencolaboraciónconlaEscuelaTec.SuperiordeIngenierosAgrónomos,haciendousodelosespaciosdeprácScasquedisponen(enhfps://www.youtube.com/watch?v=o6SXPQv9LyUpuedeversesuusouSlizandorobotsmóvilesenlugardesensoresestacionarios)TecnologíaspotencialesauLlizar:WSN,PLC,Arduino,IoT

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AntonioBarrientos

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J16-3

DetecciónautomáScadeanomalíasenpatrullajeroboSzado

A un humano, que realiza una ronda de vigilancia en un entorno exterior, como por ejemplo una infraestructura, le es por lo general fácilidenSficarquealgoessuscepSbledesospecha.Unruidoquedesentonaconelruidoambiente,unobjetoenunlugarinadecuadooelcambiodela posición o estado de una llave en una válvula entre dos rondas de vigilancia, son aspectos fácilmente idenSficados por un vigilante,permiSendoponerenmarchaaccionespararecabarmasinformacióno,ensucaso,intervenir.Peroenelcasodequeestepatrullajelorealiceunrobotautónomo,dotarlederecursos(equiposyalgoritmos)paraquepuedatenerunacapacidaddepercepcióndequehayalgoanómalo,noesevidenteEnesteTFxsepretendeproponer,implementaryevaluarsobreelterreno,diferentestécnicasquepermitanaunrobotdiscernirquéesmerecedordesuatenciónmientrasrealizaunavigilancia.LosdesarrollosedeberánembarcarenunrobotmóvilquedeambularáporalgunasáreasexterioresdelaEscueladetectandodeterminadosSposdesituacionessospechosasyenesecaso,desplegaráestrategiaspararecabarmasinformaciónysuministrarlaapuestodemandoremotoTecnologíaspotencialesauLlizar:UGV,Visiónporcomputador,Análisisdeseñal,MOM,RedesNeuronales,Clasificadores,ACP

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AntonioBarrientos/JaimedelCerro

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J16-4

IntegracióndelRobotJacosobreplataformaSummit

AptoparaGRADOoMASTERParalosdesarrollosdeuSlizaciónderobotsentareasdeintervención,vigilanciayrescate,secuentacondiferentesrobotsaéreosyterrestres.EstosúlSmos,soncapacesderealizarmisionesautónomasdepatrullajeeinspección,peroalnoestardotadosdebrazosmanipuladores,nopuedenrealizarmisionesenlasquesedebainteraccionarasicamenteconelentornopara,porejemplo,tomarunamuestraoreSrarunelemento(obstáculoopotencialamenaza)ParasuperarestalimitaciónsepretendeintegrarmecánicayeléctricamenteunodelosrobotsmóvilesmodelosummitXLHLconunbrazomanipuladorligerodotadodegarramulSdedoydesarrollarlossistemasdecontrolqueledotendecapacidaddeserteleoperadoconagilidadydetenerciertogradodeautonomía,basadaenlapercepcióndelentornoElTFxarealizarcomenzaráconociendoelmodoenquesemanejaelrobotmanipulador,integrándolebajounentornoROS,paraposteriormenteintegrarleconelcontroldelrobotmóvil,llegandoarealizartareasdemanipulaciónenlasquesecoordineelmovimientodelrobotmanipuladorconeldelrobotmóvilSetratadeunTrabajoconunacargadetrabajomediaalta,conuncontactopermanenteconlosrobotsrealesyqueprecisadelaconcepciónydesarrollodeAlgoritmosdeplanificaciónycontrolasícomodeinterfasesconeloperadorTecnologíaspotencialesauLlizar:RobotSummit,RobotJACO,ROS,QT,Controlvisual,C,Python,Gazebo

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AntonioBarrientos/JaimedelCerro

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J16-5

NavegaciónmedianteodometríavisualenunInvernaderobotánico

AptoparaGradooMasterEndeterminadocasos,cabeesperarvariacionessignificaSvasdelasvariablesclimáScas(Temperatura,Humedad,Concentracióndegases)dentrodeuninvernadero,nosoloendiferenteszonasdeladistribuciónenplanta,sinotambiénenverScal,enespecialcuandoelinvernaderoincluyeespeciesvegetalesdeciertaalturaFrentealaposibilidaddeubicarunnúmeroadecuadodesensorescubriendoelvolumendelinvernadero,cabeplantearseeldisponerdeunaunidadmóvildecaptaciónque,enelcasodepretendertomarmuestrasadiferentealturas,SenejusSficadoqueseaubicadasobreunrobotaéreoSinembargo,lascondicionesderecintocerradodelosinvernaderosy,enalgunoscasos,laubicacióndelosmismo,asícomolointrincadodeladistribucióndesuselementosinteriores,conramasyengeneralplantassobrelasquenoesposibleesperarunaestructuración,haceinviableunanavegacióndelrobotbasadaenGPSuotrossistemas.UnaalternaSvaplausibleeselusodelaodometría(esSmacióndeldesplazamientorealizadoenbasealorecorridoporlasruedas),queenelcasodeunrobotaéreo,debeadaptarsealconceptodeladenominadaodometríavisual,enlaqueseesSmalaposiciónenbasealanálisisdelasecuenciadeimágenesadquiridasporlascámarasembarcadas.Enlosdesarrollorealizadoshastaelmomento(hfp://www.mdpi.com/1424-8220/15/2/33349),sehavalidadolaeficaciadelmuestreodelasvariablesambientalesdesdeelrobotaéreoeninvernaderosdeproducción,dondecabeesperarunaestructuraciónenpasillosquefacilitalanavegación.Peronosedisponedeunsistemadenavegaciónadecuadoparauninvernaderobotánico,dondelafaltadeestructuradeladistribucióndelasplantas,anulalasventajascitada(hfps://www.youtube.com/watch?v=o6SXPQv9LyU).Porello,sehaceprecisodesarrollartécnicasdenavegaciónbasadasenlaodometríavisualyvalidarlasenescenariosreales.TecnologíaspotencialesauLlizar:UAV,Visiónporcomputador,GuiadonavegaciónyControl

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AntonioBarrientos/PabloGarcía

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J16-6

Sistemaembarcadoparacontrolderobothexápododeexploración

DurantecursosanterioressehandesarrolladoTFMyTFGquehanllevado aldiseñouconstruccióndeunrobothexápodoconpatasdeSpoC(hfp://www.rhex.web.tr/)avanzándoseespecialmenteenelmodelado, diseñoyfabricacióndeestasyenlapropuestayvalidaciónmediantesimulacióndelosmodosdemarcha.Trasello,esmomentodeabordareldotaralrobotdeunaunidaddecontrolquepermitaembarcar losalgoritmosdemarchaycaptacióndelentorno,paraqueencadamomentosincroniceeldesfasedesuspatasdelamaneramasadecuadaalterreno.ParaelloseSeneunaprimeraevaluación(nocerrada) desistemasdecontrolembarcadosparaelguiado,navegaciónycontroldelrobotque,juntoalrestodelosinstrumentos(cámaras,potencia,comunicaciones,etc)conformaránelsistemaHWySWaembarcarenelrobotparadotarledeautonomíaycapacidaddetelecontrol.ElTFxsuponeuncontactodirectoconHWembarcadoySWembebido,conaportacionesalgorítmicasenlosmodosdecontrolypruebasdirectassobreelrobot.ComoentodoslossistemasdecontroldeRobotsquedesarrollamos,seuSlizaROS(RobotOperaSveSystem)comoframeworkdedesarrolloTecnologíaspotencialesauLlizar:Sistemasembebidos,ROS,ProgramaciónenSemporeal

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AntonioBarrientos/JorgedeLeón

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J16-7

ModosdemarchaversaSlesenrobotconpatas

Losrobotsconpatas,sibienpresentandesventajasencuantoaestabilidad,velocidadysimplicidaddelcontrolfrentealosrobotsconruedas,sonmas versáSles, permiSendo el desplazamiento por entornos accidentados, donde un robot con ruedas no podría avanzar. Además, si elnúmerodepatasessuperiora3,puedenadoptardiferentesmodosdemarcha,sincronizandoelmovimientodeestasdediferentesmanerasoinclusoprescindiendodealgunasdeellasencondicionesdeavería(mejorasencuantoasuresilencia)oenelcasodequesequieranusaralgunasparaotrasfunciones(comomanipuladoresqueportanunagarraouninstrumento)NuestrorobothexápodoestádotadodeunaunidaddecontrolbajoROSqueimplementaensufirmwareunosmodosdemarchabásicosytrasTFGanteriores,sehanpropuestoeimplementadoalgunosmodosdemarchaadicionales.EnestenuevoTFGsepretendeampliar losmodosdemarcha,elusodealgunasdesus patasenoperacionesauxiliares, la incorporacióndeinstrumentosdenavegaciónadicionalalosqueconlosqueyacuentayeldesarrollodeunpuestoremotodetelecontrol,todoellosorientadoalusodelrobotentareasdeintervencióntrasdesastre(búsquedayrescate)dondeesnecesariopreverentornosmuyaccidentados,deteriorodealgunapartedelrobotousodelaspatascomomanipuladoresparatomarmuestrasocomoapoyosparaayudarasuperarobstáculos.ElsistemadecontroldelrobottrabajabajoROS(RobotOperaSveSystem)porloquelosnuevosdesarrollosenriqueceránlaslibreríasdeSWlibreadisposicióndeotrosusuariosdelmismosistemaTecnologíaspotencialesauLlizar:Sistemasembebidos,ROS,ModosdemarcharobóSca,QT,C

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AntonioBarrientos/MarioGarzón

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J16-8

NavegacióndeUGVmedianteodometríavisualenambientessinGNSS

Elestadouusodelatecnologíaactual,permitequesepresupongafácillanavegaciónylocalizacióndeundisposiSvo(comopodríaserunrobotmóvil autónomo o Unmanned Ground Vehícle) en su entorno de trabajo. La combinación del popular GPS (parScularización de los GlobalNavigaSonSatelliteSystem) , consensoresdemedida inercial (InerSalMeasurementUnit)capacesdemedir laaceleraciónyorientacióndelmovimiento,usandoparaellotécnicasdefusiónsensorialypredicción,permitenporlogenralconocerconprecisiónlalocalizacióndelrobot.PerosonmuchosloscasosdondeestosensoresquedaninuSlizadosodirectamentenoexisten.ENunentornoplanetarionoexistenconstelacióndesatélitesparaelGNSSonohaycamposmagnéScosygravitatoriosconocidosyestablesparahacerusodelanavegacióninercial.Tambiénenmuchas situaciones sobre la Tierra , la señal deGPSno llegao llegamuy contaminada y la cercaníade construcciones con gran canSdaddeferralladistorsionalasmedidasdelcampomagnéScoporpartedelosinstrumentosyasí,lanavegacióndelrobot.UnaalternaSvaenesoscasosesusar ladenominadaOdometríaVisual.Enella,seusanlasdiferenciasenlaubicaciónobservadaenimágenessucesivasdealgunascaracterísScasdeobjetoscaptadasporunacámara(monocularobinocular) paraesSmareldesplazamientorealizadoporesta.Nuestrosrobotscuentancondiferentescámarasyelincorporarsobreelloslacapacidaddenavegaciónporodometríavisual,daríaunarobustezdeseablealanavegacióndelrobot,cuantoestedebamoverseenentornosdondelaseñaldelGPSseademalacalidadonoexista,comoocurreconfrecuenciaentareasdeintervenciónenzonasdedesastreTecnologíaspotencialesauLlizar:UAV,Visiónporcomputador,GuiadonavegaciónyControl,Fusiónsensorial

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J16-9

CooperacióndeSpo“cordada”paraUGVenentornosdebúsquedayrescate

AptoparaGradooMasterLossistemasdenavegaciónconquecuentanlosrobotslespermitenmoverse,enentornosideales, conunaprecisióndeunordendemagnitudde10-20cm.Estaesmasquesuficienteparaqueelrobotsemuevaconseguridadporcaminosoporcampoabierto,siemprequenohayaobstáculosoriesgosasualrededorquelimitenpordebajodeesosvaloreslacalidadnecesariadesulocalización.Sinembargo,enciertoscasos,estaprecisiónesinsuficiente,quedandocompromeSdalaseguridaddelrobotsiestecometeunerrorensuposicióninclusopordebajodelos20cmcitadosEnotrassituaciones,lascomunicacionesentreelrobotylaestacióndemandosevenlimitadasporladistanciaoporelterreno,con,porejemplo,cambiosderasanteoedificacionesquedificultanlosenlacesderadioEnestoscasoseluSlizardosrobotsqueseapoyenmutuamenteenlastareaspuedecontribuirmuysignificaSvamenteallevarestasobuenfin,siendoelobjetodeesteTFxelconcebir,desarrollaryvalidarsobrelosrobotsyescenariosreales,algoritmosquerespondanalosrequisitoscitadosAsí,enelcasodequelosrobotsdebanavanzarporunpasajeestrecho(unapasarelaporejemplo),unopuedeavanzarhaciendousodelasimágenesquesobresuposiciónrelaSvaalpasajeleproporcionaelotrorobotqueobservaelmovimientodelprimerodesdeunaposiciónadecuada,invirSéndosesuspapelesunavezqueelprimerrobothasuperadolapasarela.Paraelloesprecisoqueelrobotobservadorseleccionesegundorobotdebesercapazdemoversecorrigiendosuposiciónenbasealainformaciónvisualreferenciadaenlascámarasdelprimerrobot.Funcionesqueseinviertentrassuperarelpasajeelprimerrobot.EnelcasodelastareascooperaSvasdecomunicaciones,unrobotpuedeactuarcomorelédecomunicaciónseleccionandoencadamomentoellugarenquedebesituareparaopSmizardemaneraconjuntalacalidaddelaseñalrecibidadesdelaestaciónbaseylacapacidaddeemiSrunaseñalquellegueconlaadecuadapotenciaalrobotreceptor.Elmovimientodeéste,obligaalconSnuocambiodeubicacióndelrobotrepeSdor.

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J16-10

IdenSficaciónautónomadecomportamientosanómalosentranseúntes

Cuandolaspersonassedesplazandeunlugaraotro,siguendeterminadospatronesquelesllevan,probabilísScamente,auSlizardeterminadospasillosocorredoresenfuncióndelascaracterísScasdelterrenoyentorno.Asimismo la interacción entre las personas que van de un lugar a otro, manSene ciertas reglas sociales, ajustando el paso o la distancia adeterminadoslímites.Sialguiensesaledeestaspautas,esdetectadocon facilidaddeunamanera intuiSvaporotraspersonas,que ,pormoSvosdeadaptaciónalentronooporreglassocialesadquiridas,estánacostumbradasadeterminadoscomportamientosDe esta manera, si un intruso se mueve por zonas infrecuentes en sus desplazamientos (excesivamente pegado a la pared) o de maneranotablemente diferenciadas de lo habitual (pegando su paso al de quien marcha delante), puede ser detectado como un comportamientoanómaloyllamarlaatencióndeunvigilanteEste TFx Sene por objeto emular esta capacidad humana en un sistema robóSco, de modo que este deberá “aprender” estas pautas decomportamiento en el desplazamiento seguidas por lamayor parte de las personas y cuando observe alguna discrepancia notable,marcarlacomo conducta sospechosa ,acSvando acciones como las que ya se han desarrollado ya en el grupo encaminadas amantener al transeúntedentrodelaimagencaptadaporunoovariosrobotsointerceptarleSepretenderealizarexperimentosenexterioresaprovechandolasubicacionesdelCARenlaEscuela(congrancanSdaddegente)oenArganda(espaciosmasabiertosymenosdensos)

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J16-11

Sistemadeteleoperaciónderobotsinmersivomedianterealidadvirtual

Lateleoperacióndeunrobotmanipuladormóvilodetodaunaflotaderobotsaéreosesunatareadegrancomplejidadparaunoperador,quesaturasucapacidaddeadquisiciónyprocesamientodeinformaciónyprecisadeunmodoágilyconaltadensidaddetrasferenciadeinformaciónparapodercomandaraloalosrobotsdeunamaneraefecSva.EnestesenSdoenelgrupodeinvesSgaciónsetrabajadesdehaceSempoeneldesarrollodeInterfaceshumanorobotinteligentesquemuestransololainformaciónmasrelevanteencadamomentoyfacilitanlaintroduccióndeórdenesdemandoaloperadordesplegandoencadainstantelasordenesquedemaneramasprobablepuedequererdaréstealaflotaderobotsUnmodoadicionaldefacilitareltelecontroldelosrobotseseldaraloperadorunamayorinmersiónenelespaciodetrabajodeaquellos,loquepuedeconseguirsecontécnicasderealidadvirtualinmersiva.Paraellohayquerecrearelescenarioremotoyubicaralosrobotsavataresdelosrobotsydeloperadorenelmismo,enSemporeal,demodoqueaesteseladalaimpresióndeestarcomparSendoelescenariodetrabajoconlosrobots,oquelepermiteunamayorconcienciadelestado(situaSonalawareness)delosrobotsydesuinteracciónconelentornoPretendemosenesteTFxponerenmarchaestacapacidadderecrearelentornodetrabajodelosrobotsyposicionaraestosenSemporealenelentornovirtualdemanerasíncronaconelmovimientodelosRobotsreales,asícomodotaraloperadordemodosdeentradadecomandosnaturaleseintuiSvoshaciendousodesusmovimientosysituaciónespacial

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AntonioBarrientos/JuanJ.Roldán

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J16-12

SistemaderepartodetareasdistribuidoparamisionesmulS-robot,basadoenteoríadejuegos

Cuando se dispone de un sistema con múlSples robots para abordar el desarrollo de una misión, es necesario efectuar un reparto de lasresponsabilidadesuobjeSvosquecadarobotdebecubrir.ExistendiferentesmodosdeefectuaresterepartodemaneraautomáSca,buscandolaopSmizaciónsegúnalgúncriterioyconsiderandoentodocasolascapacidadesylimitacionesdecadarobot.Métodosderepartobasadosenelusodeunalgoritmoquedisponedetodalainformaciónycorreoenunordenador,puedenfuncionardemaneraeficiente,peroadolecendeinconvenientesrelacionadosconlanecesidaddemantnerunaconSnuacomunicacióncontodoslosrobots,loquepuedeserinadecuado,portemasdeseguridad,ocomplicado,porlasdistanciasalasquesepueden desplazar los robots y la gran densidad de datos a transmiSr. Además hace al sistemamuy vulnerable, por cuanto el fallo en dichoordenador,dejaríaatodoelsistemainoperaSvoComoalternaSvapuedenconsiderarsealgoritmosquetrabajandemaneradistribuida,esdecir,cadaroboto“agente”Senesuspropioscriteriosdedecisión,queenunmomentodadoponeenmarchahaciendousodelainformaciónconlaquecuenta,pudiendoenalgúncaso,comunicaréstaalosrobotsdesuentornomascercanooinclusoohaciéndolo.Estosalgoritmosdistribuidosadmitendiferentesenfoques,perouno,conelqueelgrupodeinvesSgaciónyahaobtenidobuenosresultadoparaelcasodetareasdepatrullaje,eselbasadoenlateoríadejuegos(hfp://oa.upm.es/view/creators/Hernandez_Serrato=3AErik=3A=3A.html)PerohayotrasSpologíasdemisiones(exploración,controldeobjeSvos,monitorizacióndeincendios,etc)enlasquelateoríadejuegospuededarunarespuestaadecuadaalanecesidaddelrepartodemisiones.EnesteTFxseproponeconocerlasbasesdelaTeoríadejuegosytraselloaplicaralgunadelasmuchasopcionesqueplanteaparaelrepartodetareasentrelosrobotsque,concaracterísScasheterogéneas,parScipaneneldesarrollodeunamisión.Laevaluacióndelalgoritmoconungrannúmero de robots interviniendo en la misión se hará mediante simulaciones intensivas. Aquellos algoritmos que den mejor resultado paradeterminadasmisionesprotoSpables,seránprobadosenentornosreales,enloposible

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AntonioBarrientos/JuanJ.Roldán

Asignado





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J16-13 AntonioBarrientos/PabloGarcía

Desarrollodeunsimularparacomportamientosdeenjambres

LarobóScadeenjambres(Swarm)suponequeunelevadonúmero(decenas-centenas)derobotssimilaresconcomportamientosmuybásicos,puedendesarrollaralinteraccionar,comportamientosemergentescolecSvos,capacesderesolverproblemascomplejos.Basadosenelcomportamientoanimaldeenjambres(hormigas,abejas)aportanlasventajasdelarobustezyescalabilidad,entreotrosParapoderinvesSgarsobrelosmismosesnecesariopoderevaluarcomodiferentescomportamientosestascoloniasderobotsdotadosdecomportamientosbásicosinteraccionanenunentornoconcretodandolugaralcomportamientoemergente.Paraestoesimprescindiblecontarconunaherramientadesimulaciónquepermitaevaluardichoscomportamientosendiferentessituacionesyunnumeroelevadodeveces.EsteTFGpersigueeldesarrollodeestesimuladoryasícontribuiralainvesSgaciónenrobóScadeenjambres

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J16-14

Se tratade implementar técnicasdeaprendizajeparaun robot social. Eldesarrollo afecta tanto a la gesSón de emociones como a la gesSón detodoelconocimientoquemanejaelrobot.Las técnicas a desarrollar implican programación orientada a objetos yJAVA.SedesarrollaránalgoritmosevoluSvosyaccesoapáginasWebparaelaprendizaje.Existen versiones previas que demuestran la viabilidad del proyecto. EldiseñoseintegraráenelrobotsocialUrbano.

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Análisis,diseñoeimplementacióndetécnicasdeaprendizajeparaunrobotsocial

RamónGalán

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J16-15

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FernandoMaya/BielPieroAlvarado

Controlfuzzydeunrobotsocialparanavegaciónenpresenciadehumanos

DORISesunrobotmóvildiseñadorecientementeparaservirdeguíaenferiasymuseos. Su arquitectura sozware de control cuenta en la actualidad conalgunosmódulosenunestadomásavanzadodedesarrolloqueotros.Enestetrabajo,parSendodeunplanificadordemovimientosyunsistemadelocalizaciónydeuncontroldebajonivelyaexistentes,seproponedesarrollarel control reacSvo de movimientos de medio nivel. El algoritmo que sedesarrolle debe estar pensado para entornos dinámicos, donde pueda exisSruna alta confluencia de personas, debiendo discernir entre las disSntasmaniobrasarealizar.LaprogramacióndeestetrabajosedesarrollaráenC++.

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J16-16

DORISesunrobotmóvildiseñadorecientementeparaservirdeguíaenferias y museos. Su arquitectura sozware de control cuenta en laactualidad con algunos módulos que permiten un comportamientosocial del robot. Entre ellos se pueden mencionar una cabezaroboSzada, reconocimiento y síntesis de habla, comunicación remotadesdedisposiSvosandroidyunbrazoroboSzado.Enuntrabajoanteriorsedesarrollódichobrazo,porloquelapropuestaactual consiste en la programación de losmovimientos delmismo, deformaquesean losmásnaturalesposiblesdecaraa la interacciónconhumanos.Elpropósitoesqueelrobotpuedarealizargestos,saludos,ypermitaejecutarciertastareaspreviamentedefinidas.LosdesarrollossellevaránacaboenC++.


Controldemovimientosdelbrazodeunrobotguía


Asignado





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J16-17



Diseñoycontroldelsistemadeinteraccióndeunrobotguíaconelentorno

DORISesunrobotmóvildiseñadorecientementeparaservirdeguíaenferiasymuseos. Su arquitectura sozware de control cuenta en la actualidad conalgunosmódulosquepermitenuncomportamientosocialdelrobot.Seproponedesarrollarunsistemaquepermitalainteracciónconhumanos,deforma que sea capaz de expresar su estado emocional en función de lo quepercibaencadamomentodelaspersonasydelentorno.LosdesarrollossellevaránacaboenC++.

Asignado





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J16-18



Fusiónsensorialparalalocalizacióndeunrobotguía

DORIS es un robot móvil diseñado recientemente para servir deguíaenferiasymuseos.Suarquitecturasozwaredecontrolcuentaen la actualidad con un sistema de localización basado entelemetríaláseryvisiónomnidireccionalindependientes.Enlaactualidadsehaadquiridounanuevacámaraomnidireccional,muchomáspotente,porloqueseproponeadaptarlosalgoritmosde idenSficación de balizas existentes a este nuevo sensor,integrarlo en el algoritmo de localización EKF ya existente, yfusionar los datos sensoriales con los suministrados por latelemetríaláser.LosdesarrollossellevaránacaboenC++yOpenCV.

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J16-19


FernandoMaya/JorgeGodoy

IntegraciónenSemporealdeunnavegadorbasadoenOpenStreetMap

Los vehículos del programa AUTOPIA disponen de un navegadorbasado en OpenStreetMap que genera rutas a parSr de loscomandosintroducidosdesdeunapantallatácSl.Se pretende integrar este navegador con el resto demódulos decontroldelvehículodeformaque,enSemporeal,seacapazde:

a)  enviarperfilesdeconducciónparacadatramodevíaquepuedan ser uSlizados por el planificador encargado degenerarlatrayectoriadelvehículo;

b)  fusionar la información de la carretera recibida por lossensoresconlaexistenteenelmapadelnavegador.

c)  EnriquecerlainformaciónestáScadelmapadecarreterascon información en Sempo real de la climatología(sensoresy/oAEMT)ydeltráfico(DGT).

Asignado





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J16-20


FernandoMaya/JorgeGodoy

Migracióndelsozwaredecontroldeunvehículoauncomputadordedicado

La arquitectura control de los vehículos del programa AUTOPIAconstadediversosmódulosde control, planificación y percepcióncapacesdeoperarenSempo real.Todoel sozware seejecutaenuncomputadordeabordo.ParagaranSzarunmejorfuncionamientoylaseguridaddelsistema,se propone emplear un computador dedicado de bajo coste, SpoArduino,paralaejecucióndelosmódulosdeadquisicióndedatosycontroldemásbajonivel.El trabajo propuesto incluye la instalación del computador, lamigración/reprogramación de los módulos necesarios, lacomunicaciónentreambosordenadoresy laspruebasparavalidarelfuncionamientoyrobustezdelconjunto.

Asignado





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J16-21

ElproyectoconsisteenuSlizarunsensorKinectcomobaseparalaimplementacióndenavegaciónautónomaenunvehículoeléctrico(Renault-Twizy).ElobjeSvoesintegrarelsensorenelrobotparaquenavegueentreviñedosymaízsiguiendounarutapredefinidayevitandoobstáculos.

AngelaRibeiro/JaimedelCerro


IntegracióndeunsensorKinectenunvehículoparanavegaciónautónoma

Asignado





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J16-22

Diseño, desarrollo y evaluación de un sistema de control capaz de gesSonarindependientementelasdiferentesseccionesdeunabarradepulverizaciónactuandosobreun conjunto de motores (ya incluidos). El equipo de pulverización deberá integrar losdisposiSvos(ordenadordeplacareducida,receptorGPS,etc.)necesariosparalalecturadeunmapadeconsignasylageneracióndelasseñalesdecontroladecuadas.

AngelaRibeiro/AntonioBarrientos

Diseñoydesarrollodeunsistemainteligentedepulverizaciónvariable


ActuaciónSeñalesdecontrolparalassecciones

Electrónica

Motores





Profesor:

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J16-23 AngelaRibeiro/JaimedelCerro

UsodecámarasdeprofundidadparalacaracterizacióndeculSvos

Reconstrucción 3D de un entorno a parSr de la información de un sensor Kinect.Caracterizacióndelaestructuradeunviñedo.Generacióndemapasdevolumenfoliaryderendimiento.






Profesor:

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J16-24

Fusiónsensorialparanavegaciónautónomadedrones

IntegracióndesensoresdeposicionamientoparavueloautónomodedroneseninterioresparaunproyectoindustrialdeinspeccióndecalderasyparalaparScipaciónenlascompeScionesinternacionalesIMAV217yEurathlonhfp://www.eurathlon.eu/)(hfp://www.imavs.org/imav2017)

PascualCampoy

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Tareas:•  PuestaapuntodesensoresRTK(GPSdiferencial)

yUWB(ultrawideband)•  FusiónconsensoresdeposicionamientoVisual

medianteFiltrodeKalmanyFiltrodePariculas.•  Integraciónenlaestructuradesarrollada

www.aerostack.orgmedainteROSMásinfo:www.vision4uav.eu





Profesor:

Correodecontacto:

J16-25

Planificaciónycontroldeparaaterrizajededronesenplataformasmóviles

Serealizaránalgoritmosdecontrolbasadosenlaimagendelaplataformadondesequiereaterrizar(“VisualbasedImageControl”)juntoconalgoritmosdecontrolbasadosenobtenidadefusiónsensorialposicion(“PosebasedVisualcontrol),asícomodeplanificacióninteligentedetrayectoriasparaadaptarsealentornoaltamentecambiante.Elaterrizajeenplataformasmóvilesesunodelosretoscienyficosdelacomunidadinternacionalyestá

PascualCampoy

Másinfo:[email protected]

presenteenlosconcursosinternacionalescomotarearelevante.EstostrabajosestánenmarcadosdentrodeunproyectoinvesSgaciónconcolaboraciónindustrial.





Profesor:

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J16-26

“DeepLearning”aplicadoareconocimientodeimágenesaéreas

FaseselTFG:•  Estudiodelastécnicasyprogramasde

reconocimientovisualbasadoen“DeepLearning”,(p.e.tensorflow,theanoycaffe)

•  RealizaciónyajustedealgoritmosparaimágenesaéreastomadasdeproyectosdelGrupo,p.e.agriculturadeprecisión,inspeccióndetorreseléctricas,aterrizajesobreplataformamóvilodatosdelidarparaclasificaciónautomáScadepuntos.

•  Realizacióndepruebasconnuevasimágenesyevaluaciónderesultados

PascualCampoy

Másinfo:www.vision4uav.eu/[email protected]

propuesta de trabajo fin de grado asignado...universidad politÉcnica de madrid propuesta de trabajo...

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