Sistema de navegação autônoma de cadeira de rodas motorizada em ambiente conhecido
Resumen
Existe um grande número de pessoas que enfrentam dificuldades em seu cotidiano devido às limitações físicas, fato que motiva diversas pesquisas voltadas às tecnologias assistivas, que são recursos utilizados para ampliar as habilidades funcionais de pessoas com deficiência, em prol de uma melhora na qualidade de vida. Diante deste contexto, este trabalho apresenta um sistema de navegação autônoma de uma cadeira de rodas entre corredores e portas em ambiente interno conhecido. O sistema utiliza o algoritmo de Dijkstra para gerar uma trajetória por meio de um mapa de grade do ambiente e do destino selecionado pelo usuário através de uma interface no notebook. A posição relativa da cadeira durante a trajetória é estimada por meio da odometria, fazendo uso de encoders nas rodas, acelerômetro e giroscópio. Complementar à odometria, um sistema de localização absoluta por marcos artificiais é empregado, no qual utiliza imagens RGB-D capturadas por uma câmera Kinect v2 para determinar a posição da cadeira por meio da localização de retângulos colocados no ambiente em posições previamente conhecidas. A localização dos retângulos é realizada aplicando o detector de bordas de Canny e a transformada probabilística de Hough para extrair retas nas imagens RGB, e por meio das informações de profundidade da imagem são verificadas quais retas são pertencentes ao marco. As imagens de profundidade capturadas pelo Kinect também são utilizadas para o processo de determinação da posição da cadeira em relação ao centro da porta a ser transpassada. A detecção da porta consiste em localizar suas bordas por meio da variação da profundidade existente entre a parede e seu vão. O controle da trajetória da cadeira no deslocamento entre corredores e na passagem por portas é realizado utilizando controladores baseados em lógica fuzzy que atuam na velocidade linear e angular da cadeira. Após a realização dos ensaios, observou-se indicativos para ser um forte potencial de pesquisas na aplicação da odometria juntamente com o Kinect na navegação autônoma de robôs móveis. Entretanto, a localização absoluta por marcos artificiais durante o deslocamento ainda se apresenta pouco confiável, uma vez que há uma falta de sincronismo entre a captura das imagens RGB de profundidade. [resumo fornecido pelo autor]