Seguimiento de trayectorias y objetivos en tierra usando un dirigible y visión artificial

Abstract

Este artículo presenta un sistema robótico autónomo compuesto por un dirigible para interiores, un sistema de vídeo inalámbrico, un PC y una aplicación para el seguimiento de trayectorias y objetivos en tierra con alto contraste. Se ha simplificado el modelo del dirigible con el fin de obtener su modelo lineal, con el cual se han definido objetivos de control como la orientación relativa del dirigible y la distancia de éste a objetivos en tierra. Se ha diseñado una estrategia de control PD tanto para la orientación como para la distancia a los objetivos, alcanzando un tiempo de estabilización de 5s y un sobre-impulso de 5%. La cámara es el único sensor de realimentación, cuyas imágenes son procesadas para: la segmentación de trayectorias, usando la transformada de Hough, el operador de Canny y un filtro mediana; la segmentación de objetos en tierra, usando diferenciación por color en HSI. Se realizaron pruebas para el seguimiento de trayectorias lineales, curvas y una combinación de ellas, arrojando errores de orientación inferiores a ±14º y distancia de ±5pixeles. Se realizaron pruebas para el seguimiento de objetivos en tierra, describiendo trayectorias lineales y curvas, arrojando errores de distancia de ±39 pixeles que corresponden al 8,33% de las dimensiones de la imagen y orientación enel sentido del objetivo de ±12º.