Navegação de robô móvel em ambiente com humanos

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

A robótica é um tema que desde a sua introdução tem capturado o interesse e a imaginação das pessoas. A sua aplicação menos fantasiosa e mais realista pode ser vista na indústria. No entanto, um dos maiores desafios encontra-se em criar um robô com capacidade de navegação autónoma, incluindo o reconhecimento e desvio de pessoas, em ambientes estruturados. A robótica móvel baseada no controlo por visão tem-se desenvolvido nos últimos 30 anos. Ao longo deste período, diversos modelos matemáticos foram apresentados com o objectivo de resolver os múltiplos desafios que o controlo de uma unidade robótica autónoma apresenta. A visão robótica, tal como no ser Humano, permite à unidade uma compreensão do mundo onde se insere. No caso de o ambiente ser partilhado com pessoas, a necessidade de interpretar e separar uma pessoa de um objecto é fundamental, para a segurança física e psíquica do ser Humano. Esta dissertação propõe o estudo e desenvolvimento de um robô móvel autónomo apto para navegar em espaços com pessoas. Os trabalhos realizados focaram-se na localização no espaço, reconhecimento de pessoas e planeamento e controlo de trajectórias. Com este conjunto de soluções pretende-se contribuir com um sistema autónomo robusto capaz de interagir em segurança em ambientes de trabalho partilhados com pessoas, com elevado grau de confiança de modo a que seja possível implantar num ambiente industrial.

Abstract: Robotics is a subject known to capture the imagination of people. It can be seen in a realistic fashion in many fields of modern industry. Current robotics challenges can be found in the deployment of autonomous mobile robotswhen operating in Human shared environments. Vision based mobile robotics is a subject being studied for over 30 years. Robotic Vision, supports the perception of the surrounding world, including the discrimination of objects from people, therefore itis paramount to gurantee the physical and psychological safety of Humans. This work presents a study and development of a mobile robot with the ability to detect people, and to modify the navigation path accordingly. This thesis aims to provide a robust autonomous robot system that can safely operate in Human shared environments, thus being suitable to areal industrial situation.