Sistema de visión artificial de apoyo para el comando de vehículos no tripulados

Abstract

Este documento describe el desarrollo y la implementación de un sistema de visión artificial para el comando de vehículos no tripulados (UV) con motores de corriente continua, que permite identificar un patrón preestablecido, compuesto por una mano. El sistema está orientado a dar un apoyo en el control de navegación de los (UV), en el momento en que se presente un fallo del sistema de comunicación ya sea WIFI, Bluetooth o el GPS. Para ello el sistema realiza la captura de una escena a la cual, por medio del procesamiento digital de imágenes, se le extraen los puntos de interés que reconocen una mano patrón y posteriormente se realiza la identificación de la cantidad de círculos rojos que contiene dicha mano, los cuales son responsables de la activación de las instrucciones de navegación en los (UV). El software de visión artificial se ha desarrollado en la IDE de Matlab y se realizaron las pruebas experimentales en un vehículo aéreo no tripulado (UAV) y en un vehículo terrestre no tripulado (UGV), obteniendo como resultados: el correcto funcionamiento de los módulos software (procesamiento digital de imágenes) con una ambiente controlado y hardware (control de las acciones de navegación) destinado a (UV), que cumplan características como, la cantidad de motores, la potencia de consumo, la capacidad de la batería, entre otras, y finalmente se obtuvo la correcta comunicación entre los módulos desarrollados. Como finalidad del proyecto se implementa un sistema basado en el procesamiento de imágenes que respalda la navegación de un (UV), cuando esté presente una falla en la comunicación con el mando principal, dando como aporte al conocimiento la interacción entre (Hombre-Robot), con la utilización de las herramientas académicas, (Matlab y Arduino), adquiridas durante la formación profesional, obteniendo como resultado el control de navegación de un vehículo terrestre, acuático o aéreo, sin la necesidad de un mando tangible de comunicación.

This document describes the development and implementation of an artificial vision system for unmanned (UV) vehicles with direct current motors, which allows the identification of a preset, one-handed pattern. The system is oriented to give support in the navigation control of the (UV), at the moment in which a failure of the communication system, be it WIFI, Bluetooth or GPS. To do this, the system performs the capture of a scene to which, by means of digital image processing, the points of interest are extracted that recognize a standard hand and subsequently the identification of the number of red circles in the hand, which are responsible for the activation of navigation instructions in (UV). The artificial vision software was developed in the Matlab IDE and experimental tests were performed on an unmanned aerial vehicle (UAV) and an unmanned ground vehicle (UGV), obtaining as a result: the correct functioning of the software modules (digital image processing) with a controlled environment and hardware (control of actions of navigation) destined to (UV), that fulfill characteristics like, the quantity of motors, the power of consumption, among others, and finally the correct one was obtained communication between the developed modules. The purpose of the project is to implement a system based on image processing that supports the navigation of a (UV), when a fault is present in the communication with the main command, giving as contribution to knowledge the interaction between (Man-Robot), by means of image processing, resulting in navigation control of a terrestrial, aquatic or aerial vehicle, without the need for a tangible command of communication.