Towards a real-time vision-based navigation system for a small-class UUV

This paper deals with the problem of navigation for an unmanned underwater vehicle (UUV) through image mosaicking. It represents a first step towards a real-time vision-based navigation system for a small-class low-cost UUV. We propose a navigation system composed by: (i) an image mosaicking module which provides velocity estimates; and (ii) an extended Kalman filter based on the hydrodynamic equation of motion, previously identified for this particular UUV. The obtained system is able to estimate the position and velocity of the robot. Moreover, it is able to deal with visual occlusions that usually appear when the sea bottom does not have enough visual features to solve the correspondence problem in a certain area of the trajectory

Detection of matchings in a sequence of underwater images through texture analysis

This paper presents an approach to ameliorate the reliability of the correspondence points relating two consecutive images of a sequence. The images are especially difficult to handle, since they have been acquired by a camera looking at the sea floor while carried by an underwater robot. Underwater images are usually difficult to process due to light absorption, changing image radiance and lack of well-defined features. A new approach based on gray-level region matching and selective texture analysis significantly improves the matching reliability

VLSI architecture for an Underwater Robot Vision System

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 number of data-pixel. One of the solutions to estimate motions involves detection of the correspondences between two images. For normalised correlation criteria, previous experiments shown that the result is not altered in presence of nonuniform illumination. Usually, hardware for motion estimation has been limited to simple correlation criteria. The main goal of this paper is to propose a VLSI architecture for motion estimation using a matching criteria more complex than Sum of Absolute Differences (SAD) criteria. Today hardware devices provide many facilities for the integration of more and more complex designs as well as the possibility to easily communicate with general purpose processors

Behaviours implemented using a vision system based on coded light projection

In a search for new sensor systems and new methods for underwater vehicle positioning based on visual observation, this paper presents a computer vision system based on coded light projection. 3D information is taken from an underwater scene. This information is used to test obstacle avoidance behaviour. In addition, the main ideas for achieving stabilisation of the vehicle in front of an object are presented

An overview of the advantages and constraints of coded pattern projection techniques for autonomous navigation

The absolute necessity of obtaining 3D information of structured and unknown environments in autonomous navigation reduce considerably the set of sensors that can be used. The necessity to know, at each time, the position of the mobile robot with respect to the scene is indispensable. Furthermore, this information must be obtained in the least computing time. Stereo vision is an attractive and widely used method, but, it is rather limited to make fast 3D surface maps, due to the correspondence problem. The spatial and temporal correspondence among images can be alleviated using a method based on structured light. This relationship can be directly found codifying the projected light; then each imaged region of the projected pattern carries the needed information to solve the correspondence problem. We present the most significant techniques, used in recent years, concerning the coded structured light method

Estudi del model dinàmic d’un robot submarí d’intervenció (IAUV) composat per un vehicle i un braç manipulador

Fins a la data d’avui, el grup VICOROB de la Universitat de Girona ha desenvolupat diversos vehicles autònoms (GARBÍ, URIS i ICTINEU). El projecte que comença aquest any té com objectiu desenvolupar un nou vehicle submarí autònom amb capacitat d’intervenció (I-AUV) gràcies a un braç manipulador. Aquest projecte final de carrera té com objectiu desenvolupar en entorn MATLAB un simulador d’un I-AUV, format per un AUV i un braç manipulador de n graus de llibertat per tal d’avaluar les reaccions dels moviments del braç, amb càrrega i sense, sobre el robot, iviceversa

Disseny d’un comportament en ROS per a mantenir la posició d’un vehicle autònom submarí a partir de referències visuals

En el Centre d'Investigació en Robòtica Submarina (CIRS) de la Universitat de Gironaes disposa de diferents robots submarins els quals utilitzen una arquitectura software anomenada Component Oriented Layered-based Architecture for Autonomy ( COLA2 ), la qual ha estat desenvolupada per estudiants i professors del mateix centre. Per tal de fer aquesta arquitectura més accessible per a professors i estudiant d’altres centres la COLA2 s’està adaptant al Robot Operative System (ROS) que és un framework genèricper al desenvolupament d’aplicacions amb robots. Aquest projecte pretén dissenyar un comportament per al robot Girona500 que estigui desenvolupat dins la versió ROS de l’arquitectura COLA2. El comportament haurà de fer mantenir una determinada posició al robot amb informació visual de la càmera del robot i amb dades de navegació. La tasca de mantenir la posició es de vital importància per a poder realitzar intervencions submarines que requereixen de precisió i, precisament, el medi on es treballa no ajuda

Simulació mitjançant tècniques CFD d'una culata per al motor del vehicle de baix consum "Àliga-EPS-UdG"

El projecte pretén estudiar i quantificar les restriccions creades al fluid en circular pelsconductes d’admissió i escapament de la culata del motor del vehicle Àliga. L’estudi consta de quatre etapes: estudi de les restriccions actuals dels sistemes d’admissió i escapament; anàlisi dels resultats de la culata de sèrie i proposta de millores aplicables al model real; càlcul de les restriccions creades pels models millorats, i finalment, estudi comparatiu dels resultats obtinguts, interpretant els resultats dels principals paràmetres a analitzar

Millora aerodinàmica de la nova carrosseria del vehicle l'Àliga. Estudis dels efectes de la rugositat i l'inserció d'apèndixs aerodinàmics

L' objectiu d' aquest estudi és intentar millorar l' aerodinàmica de la nova carrosseria del vehicle de baix consum de la UdG,l' Àliga, a través de programes informàtics de CFD.Des de fa uns anys l' Escola Politècnica Superior de la Universitat de Girona participa a l' Eco Shell Marathon, mirant d' assolir els millors resultats possibles.El nom del vehicle utilitzat per aquesta carrera és l' Àliga.Aquest projecte parteix dels resultats obtinguts al Projece fi de carrera d' en Daniel Vilavedra Vilà (2006):"Redisseny aerodinàmic de la carrosseria del vehicle de baix consum Àliga"

Càlcul, disseny i fabricació d'una carrosseria autoportant en material compòsit per al vehicle de baix consum Àliga

El projecte és l’inici de la creació d’un nou prototip per a poder competir la temporada 2008 a la cursa de vehicles de baix consum Shell Eco-Marathon. El principal objectiu és aconseguir un xassís que redueixi, en la mesura del possible, el pes del prototip a la vegada que asseguri una millor rigidesa i millori l’ergonomia de tot el conjunt. Es dissenyarà tota la part estructural de la carrosseria, que serà sotmesa a càlcul mitjançant la tècnica dels elements finits i posteriorment es realitzarà una guia de producció per tal de guiar els membres de l’equip que en realitzin la producció

Discovering similarities in the time use patterns of the Spanish Autonomous Communities by Fuzzy techniques

In 2000 the European Statistical Office published the guidelines for developing theHarmonized European Time Use Surveys system. Under such a unified framework,the first Time Use Survey of national scope was conducted in Spain during 2002–03. The aim of these surveys is to understand human behavior and the lifestyle ofpeople. Time allocation data are of compositional nature in origin, that is, they aresubject to non-negativity and constant-sum constraints. Thus, standard multivariatetechniques cannot be directly applied to analyze them. The goal of this work is toidentify homogeneous Spanish Autonomous Communities with regard to the typicalactivity pattern of their respective populations. To this end, fuzzy clustering approachis followed. Rather than the hard partitioning of classical clustering, where objects areallocated to only a single group, fuzzy method identify overlapping groups of objectsby allowing them to belong to more than one group. Concretely, the probabilistic fuzzyc-means algorithm is conveniently adapted to deal with the Spanish Time Use Surveymicrodata. As a result, a map distinguishing Autonomous Communities with similaractivity pattern is drawn.Key words: Time use data, Fuzzy clustering; FCM; simplex space; Aitchison distance

Ampliació i millora d'un sistema avançat de compartició de vehicle

Actualment el cotxe és un dels mitjans de transport més utilitzats,comportant problemes de trànsit i aparcament, contaminació acústica i ambiental i una important despesa econòmica. Ja fa uns anys, i davant d'aquesta nova realitat, va sorgir la idea del carpooling, un sistema de transport privat compartit protagonitzat per particulars i que pot esdevenir una molt bona alternativa de mobilitat sostenible. Tot i això, els projectes de carpooling són actualment poc dinàmics I majoritàriament acotats a portals web. Molt pocs disposen de portals adaptats adispositius mòbils i, encara menys, disposen d’aplicacions natives. Amb tot, avui en dia elsaparells mòbils, ja siguin smartphones o PDAs, obren un ventall de possibilitats encara noexplotat en aquest camp.Per altra banda, compartir un viatge amb algú desconegut i de qui no se’n tenenreferències és quelcom que ens fa sentir insegurs, però això es pot resoldre gràciesal trust i reputation, un sistema basat en les valoracions dels usuaris que ja han viscutl’experiència, i que per tant, ens permet conèixer la reputació i confiança de que disposaun usuari dins el sistema. A tots aquests punts, cal afegir-hi la importància que té avui endia rebre en tot moment una informació clara i actualitzada.Aquest projecte vol exprimir aquestes oportunitats donant una plataforma d’accésusable per aquesta mena de dispositius, per tal de que no hi hagi cap barrera per estarconnectat al sistema en qualsevol lloc i moment. A més a més, aquests terminals donen lapossibilitat de saber la seva localització en temps real, cosa que pot resultar molt útil per agent que comparteix viatges i que s’està movent d’un lloc a un altre.Així doncs, partint de totes aquestes possibilitats de millora, es van idear una sèried’estratègies per a un projecte de carpooling ja existent anomenat e-hitchhiking, dotant aaquest sistema d’una major comunicació, protecció i seguretat per a que l’experiència del’usuari sigui molt més gratificant, on a més, hi ha la possibilitat de rebre informaciótotalment veraç i actualitzada en certs dispositius mòbils.Per tant la motivació principal per dur a terme aquest projecte és, a part de lesesmentades anteriorment, la de dotar un sistema de compartició de vehicle d’un majordinamisme, més realisme, més fiabilitat i fer-lo més sociable. El sistema s’implanta oficialment al setembre del 2011 amb la creació de lacomunitat UdG

Prototip culata del vehicle de baix consum (equip EPS-UdG Shell Eco)

Aquest projecte s’ha portat a terme per tal de millorar en diferentsaspectes el motor Honda Gx35 , del vehicle de baix consum de la Universitat deGirona (Udg). Aquest és un motor de combustió interna de gasolina (cicle Otto).L’objectiu és el disseny d’una culata per poder minimitzar el consum de gasolina, la qual s’ha de poder acoblar amb el motor Honda Gx35. Aquest motor,prèviament s’haurà de modificar per poder-hi instal•lari la nova culata

Industrialització i fabricació d'una carrosseria d'un vehicle de baix consum

El projecte es desenvolupa amb la intenció de millorar ell cotxe queparticipa, en nom de la Universitat de Girona, a la shell eco-marathon en lacategoria de prototips i amb gasolina com a combustible.El motiu principal que ha donat peu a aquest projecte és la realització d’unestudi aerodinàmic que ha desembocat en un disseny totalment nou de lageometria de la carrosseria. Aquest estudi i el disseny aerodinàmic de lacarrosseria obtingut es pot consultar al projecte titulat “Disseny i estudi del’aerodinàmica del vehicle àliga” de l’autor Albert Marron

Vehicle WiFi

El projecte presenta el disseny d'un vehicle a motor elèctric construït sobre el sistema microcontrolador LPC1769 amb comunicacions sense fils via xarxes WiFi i detecció d'obstacles per sonar.