Mobile Robot Local Predictive Control under Perception Constraints

This research extends a previously developed work concerning about the use of local model predictive control in mobile robots. Hence, experimental results are presented as a way to improve the methodology by considering aspects as trajectory accuracy and time performance. In this sense, the cost function and the prediction horizon are important aspects to be considered. The platformused is a differential driven robot with a free rotating wheel. The aim of the present work is to test the control method by measuring trajectory tracking accuracy and time performance. Moreover, strategies for the integration with perception system and path planning are also introduced. In this sense, monocular image data provide an occupancy grid where safety trajectories are computed by using goal attraction potential fields

Mobile robot experimental modeling and control strategies using sensor fusion

This research work deals with the problem of modeling and design of low level speed controller for the mobile robot PRIM. The main objective is to develop an effective educational, and research tool. On one hand, the interests in using the open mobile platform PRIM consist in integrating several highly related subjects to the automatic control theory in an educational context, by embracing the subjects of communications, signal processing, sensor fusion and hardware design, amongst others. On the other hand, the idea is to implement useful navigation strategies such that the robot can be served as a mobile multimedia information point. It is in this context, when navigation strategies are oriented to goal achievement, that a local model predictive control is attained. Hence, such studies are presented as a very interesting control strategy in order to develop the future capabilities of the system. In this context the research developed includes the visual information as a meaningful source that allows detecting the obstacle position coordinates as well as planning the free obstacle trajectory that should be reached by the robot

Reconfigurable Architecture To Estimate The Motion Of An Underwater Vehicle

This work proposes a parallel architecture for a motion estimation algorithm. It is well known that image processing requires a huge amount of computation, mainly at low level processing where the algorithms are dealing with a great numbers of data-pixel. One of the solutions to estimate motions involves detection of the correspondences between two images. Due to its regular processing scheme, parallel implementation of correspondence problem can be an adequate approach to reduce the computation time. This work introduces parallel and real-time implementation of such low-level tasks to be carried out from the moment that the current image is acquired by the camera until the pairs of point-matchings are detected

Sistema electrónico de calibración de fruta por diámetro

En la actualidad, las cooperativas recolectan, seleccionan, tratan y separan la fruta según su calibre (peso, diámetro máximo, medio y/o mínimo) para que esta llegue al consumidor final según la categoría (calibre). Para poder competir en un mercado cada vez más exigente en calidad y precios, se requieren sistemas de clasificación automáticos que nos permitan obtener óptimos resultados con altos niveles de producción y productividad. Para realizar estas tareas existen calibradoras industriales que pesan la fruta mediante células de carga y con el peso obtenido las clasifican asignando las piezas a su salida correspondiente (mesa de confección) a través de un sistema de electroimanes. Desafortunadamente el proceso de calibración de la fruta por peso no es en absoluto fiable ya que en este proceso no se considera el grosor de la piel, contenido de agua, de azúcar u otros factores altamente relevantes que influyen considerablemente en los resultados finales. El objeto de este proyecto es el de evolucionar las existentes calibradoras de fruta instalando un sistema industrial de visión artificial (rápido y robusto) que trabaje en un rango de espectro Infrarrojo (mayor fiabilidad) proporcionando óptimos resultados finales en la clasificación de las frutas, verduras y hortalizas. De este modo, el presente proyecto ofrece la oportunidad de mejorar el rendimiento de la línea de clasificación de frutas, aumentando la velocidad, disminuyendo pérdidas en tiempo y error humano y mejorando indiscutiblemente la calidad del producto final deseada por los consumidores.

Creació d’un model de simulació pels propulsors del robot submarí Girona 500 mitjançant CFD

S’arriba a un acord entre el grup de recerca GREFEMA i ViCOROB per estudiar els propulsors de palesutilitzats fins a l’actualitat en el robot submarí Girona 500, de forma que el model creatserveixi d’eina per apoder estudiar qualsevol tipus de propulsor que es vulgui fer servir.Es crearà un model de simulació amb CFD d’ANSYS per tal de poder recrear qualsevol situació ambqualsevol model de propulsor que es vulgui emprar, estalviant en costos de compra o fabricació, a mésd’evitar un muntatge experimental que pot no ser del tot fiable.A partir de geometries de propulsors de pales comercials existents es realitzarà una simulació amb elprograma de dinàmica de fluids computacional (CFD) d’ANSYS.La informació proporcionada per l’eina de simulació es compararan amb els resultats obtinguts de formaempírica a les instal•lacions del Parc Científic i Tecnològic de la Universitat de Girona i amb el model teòric.D’aquesta forma, es comprovarà la bondat de la simulació i es validarà el model numèric utilitzat

Anàlisi hidrodinàmic de vehicles submarins mitjançant eines de simulació CFD

El grup VICOROB de la UdG té una àmplia experiència en l’àmbit dels vehicles irobots submarins, amb diferents prototips degudament validats experimentalment.L’interès d’aquest grup de recerca és anar més enllà i conèixer exactament elcomportament del vehicle dins de l’aigua.El grup VICOROB disposa d’un vehicle subaquàtic, l’anomenat GIRONA 500 que haestat dissenyat com una plataformad'investigació amb capacitat per tornara configurar-se per a moltes aplicacionsdiferents, que van des dels clàssicssonar i servei d’imatges de vídeo fins atasques d'intervenció autònomesdifícilsL’objectiu és d’aquest projecte és obtenir a partir de la geometria real del vehicleGIRONA 500 els coeficients hidrodinàmics del submarí complet i de solamentl’estructura per així conèixer l’efecte hidrodinàmic del nombre de propulsors acoblats alrespectiu vehicle aquàtic

Augmented state Kalman filtering for AUV navigation

Addresses the problem of estimating the motion of an autonomous underwater vehicle (AUV), while it constructs a visual map ("mosaic" image) of the ocean floor. The vehicle is equipped with a down-looking camera which is used to compute its motion with respect to the seafloor. As the mosaic increases in size, a systematic bias is introduced in the alignment of the images which form the mosaic. Therefore, this accumulative error produces a drift in the estimation of the position of the vehicle. When the arbitrary trajectory of the AUV crosses over itself, it is possible to reduce this propagation of image alignment errors within the mosaic. A Kalman filter with augmented state is proposed to optimally estimate both the visual map and the vehicle position

Altruisme robòtic

L'altruisme és cabdal en l'evolució humana perque contribueix al fet que els nostres gens passin a la següent generació.

Profile Following for Inspection of Underwater Structures

We present a seabed profile estimation and following method for close proximity inspection of 3D underwater structures using autonomous underwater vehicles (AUVs). The presented method is used to determine a path allowing the AUV to pass its sensors over all points of the target structure, which is known as coverage path planning. Our profile following method goes beyond traditional seabed following at a safe altitude and exploits hovering capabilities of recent AUV developments. A range sonar is used to incrementally construct a local probabilistic map representation of the environment and estimates of the local profile are obtained via linear regression. Two behavior-based controllers use these estimates to perform horizontal and vertical profile following. We build upon these tools to address coverage path planning for 3D underwater structures using a (potentially inaccurate) prior map and following cross-section profiles of the target structure. The feasibility of the proposed method is demonstrated using the GIRONA 500 AUV both in simulation using synthetic and real-world bathymetric data and in pool trials

JXTA-Overlay P2P Platform and Its Application for Robot Control

The design of an efficient collaborative multirobot framework that ensures the autonomy and the individualrequirements of the involved robots is a very challenging task. This requires designing an efficient platform for inter-robot communication. P2P is a good approach to achieve this goal. P2P aims at making the communication ubiquitous thereby crossing the communication boundary and has many attractive features to use it as a platform for collaborative multi-robot environments. In this work, we present the JXTA Overlay P2P system and its application for robot control. Since JXTAOverlay is able to overcome Firewalls, Routers and NATs, it is possible to control end-devices in a WAN without changing the network security policy. We used JXTA-Overlay for the control of robot motors. We evaluated the proposed system by many experiments and have shown that the proposed system has a good performance and can be used successfully for the control of robot.

A programming environment having three levels of complexity for mobile robotics = Entorno de programación con tres niveles de complejidad para robótica móvil

This paper presents a programming environment for supporting learning in STEM, particularly mobile robotic learning. It was designed to maintain progressive learning for people with and without previous knowledge of programming and/or robotics. The environment was multi platform and built with open source tools. Perception, mobility, communication, navigation and collaborative behaviour functionalities can be programmed for different mobile robots. A learner is able to programme robots using different programming languages and editor interfaces: graphic programming interface (basic level), XML-based meta language (intermediate level) or ANSI C language (advanced level). The environment supports programme translation transparently into different languages for learners or explicitly on learners’ demand. Learners can access proposed challenges and learning interfaces by examples. The environment was designed to allow characteristics such as extensibility, adaptive interfaces, persistence and low software/hardware coupling. Functionality tests were performed to prove programming environment specifications. UV BOT mobile robots were used in these tests

Control de trajectòries òptimes en vehicles submarins : modelització d'un vehicle submarí i estudi de la seva controlabilitat i control òptim de la trajectòria sota linearització

Es modelitza un vehicle submarí i s'estudien diferents alternatives de control sota linearització sota l'assumpció d'una geometria d'elipsoide prolat, obtenint les gràfiques de l'estat i el control en un interval de temps.

Unas reflexiones sobre localización industrial aplicadas a la industria catalana

El trabajo es una reflexión sobre las pautas de localización industrial,con una especial referencia a la industria de la economía catalana. En el estudio se realiza una revisión de los principales factores explicativos de la localización y aglomeración industrial defendidos por las teorías de la localización. Con estos argumentos de base, posteriormente el análisis se aplica a una división de catorce grandes sectores industriales catalanes. El objetivo es llegar a conclusiones acerca de si los sectores en los que la industria catalana muestra mayor grado de especialización son también aquellos que, a tenor de los principales factores que inciden en la localización industrial, tienen mayor riesgo de sufrir futuras deslocalizaciones.

La intensidad comercial de la industria catalana con el resto de España y la Unión Europea: capacidades y potencialidades

El artículo analiza la intensidad comercial de los sectores industriales catalanes durante el periodo 1987-2001 en relación a los dos principales mercados de destino: el resto de España y la UE, con la finalidad de determinar sus capacidades y potencialidades. El estudio ha detectado, en primer lugar, que dicha intensidad aún sien- do superior con el resto de España se ha intensificado en mayor medida con los países de la UE. En segundo lugar, que el principal factor explicativo no es la existencia de una complementariedad entre la demanda de importaciones de estos territorios y la oferta de exportaciones catalanas, sino la existencia de elementos ligados con la proximidad geográfica y/o cultural, lo cual muestra que, en conjunto, la industria catalana sigue refugiándose en estos mercados. A nivel sectorial, los sectores que han aplicado la estrategia de incrementar la complementariedad comercial son los que muestran mayores potencialidades para ampliar su cuota de mercado.

Aproximación multicriterio a la estructura industrial de la economía española

El trabajo presenta una forma alternativa de analizar la estructura industrial de la economía española. En concreto, el estudio se interesa tanto por la vertiente de la estructura productiva sectorial, como por la vertiente de la especialización territorial. Mediante la técnica multicriterio se acceden a programas de optimización que, a partir de las variables que se consideran más relevantes (empleo, valor añadido y número de establecimientos) determina, por un lado, qué sectores son los más significativos dentro del tejido industrial de la economía española, y por otro lado, se llega a determinar qué Comunidades Autónomas son las que adquieren mayor peso relativo para cada uno de los sectores industriales.