Estudo e implementação de controladores fuzzy e pid para controle de direção e velocidade de um agv com visão computacional

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Fellipe Fonseca Bastos
• Orientador(a): Vale, Marcelo Roberto Bastos Guerra
• Banca de defesa: Casillo, Danielle Simone da Silva , Casillo, Leonardo Augusto , José de Medeiros de Araújo Júnior
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal Rural do Semi-Árido
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
• Departamento: Centro de Engenharias - CE
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Robótica móvel; Visão computacional; Controle PID; Controle Fuzzy; Mobile robots; Computer Vision; PID Control; Fuzzy Control
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/6962

A diminuição dos custos de fabricação de componentes eletrônicos, o surgimento de novas tecnologias e áreas de pesquisa, e a necessidade de mão de obra de baixo custo vêm impulsionando a construção de robôs móveis e favorecendo sua disseminação em vários setores, principalmente no setor industrial. Entre os robôs móveis, os Veículos Guiados Automaticamente (AGV - Automated Guided Vehicle em inglês) estão ganhando espaço no setor industrial por diminuírem custos e aumentarem a produtividade. Os AGVs são robôs utilizados para locomover equipamentos e peças no chão de fábrica e não necessitam de supervisão humana. O desenvolvimento de um controlador Fuzzy em conjunto com controladores Proporcional Integral Derivativo (PID), a utilização de câmera digital e a aplicação de técnicas de visão computacional podem ser utilizadas para auxiliar AGVs nos deslocamentos, evitando colisões e divergências das marcações de trajeto. Com base nos fatos apresentados, o objetivo deste trabalho é estudar e implementar um sistema de controle de direção e velocidade baseado em controladores Fuzzy e PID para um robô móvel experimental. Neste robô serão utilizados uma câmera digital e técnicas de visão computacional para detectar percursos a serem seguidos. A metodologia empregada consiste em desenvolver um algoritmo que capture as imagens e, a partir de técnicas de processamento de imagem, entregue uma imagem segmentada por binarização que permita encontrar o centro da trilha a ser seguida. Estas informações são tratadas em um controlador Fuzzy que determina a direção do robô ao variar a velocidade de cada roda. Controladores PID são utilizados para garantir a velocidade individual dos motores e consequentemente das rodas. Por fim, são utilizadas noções básicas de odometria para recriar o trajeto percorrido pelo robô e assim comparar com o trajeto real. Dessa forma, o controlador Fuzzy em conjunto com os controladores PID foram capazes de controlar o robô durante toda trajetória, favorecendo seu alinhamento com o centro da trilha