Plataforma Segway com capacidades de navegação autónoma por seguimento de linha

Abstract

O presente trabalho enquadra-se nas áreas de condução autónoma, inteligência artificial e visão computacional. O Segway é um dos veículos adquirido pelo departamento de qualidade (QCP) do Centro de Produção de Mangualde (CPMG, que pertence ao Grupo PSA), para transportar operadores ao longo de um determinado percurso. Mas é necessário que o Segway, após efetuado o percurso com o operador, retorne ao seu lugar de origem de forma autónoma seguindo uma ou mais linhas. Muito tem sido o trabalho desenvolvido nos últimos anos por parte do CPMG, desde o algoritmo criado para a navegação autónoma do Segway até à estrutura mecânica que torna possível a sua locomoção. No entanto, o Segway ainda não atingiu o seu melhor desempenho pois padece de inúmeras falhas. Posto isto, neste relatório são determinados e abordados os principais problemas que afetavam o normal funcionamento do equipamento; são também propostas soluções para os problemas encontrados e, no fim, quantificadas e qualificadas estas mesmas propostas quanto ao seu impacto no funcionamento do Segway. Desenvolveu-se um novo algoritmo para segmentação das linhas, pelas quais o Segway se deverá guiar, um algoritmo para controlo de direção e um algoritmo para deteção de obstáculos e consequente navegação autónoma, ao longo do trajeto a percorrer.

The present work fits in the areas of autonomous conduction, artificial intelligence and computational vision. The Segway is one of the vehicles purchased by the quality department (QCP) of the Mangualde Production Center (CPMG, which belongs to the PSA Group) to transport the operators along a certain route. But it is necessary that the Segway be returned to its place of origin in an autonomous way by one or more steps. The work was developed in the last years by the CPMG, since the algorithm created for an autonomous navigation in the Segway until the mechanical structure that makes possible its locomotion. However, the Segway has not yet the best performance. That said, in this report are determined the main problems during the normal working of the equipment. The amounts of defefts were quantified and qualified for their impact on the operation of the Segway. At same time was developed a new algorithm for line segmentation (through which must lead the way for the Segway), a direction control algorithm and an algorithm for the detection of obstacles and consequent autonomous navigation, along the path of the route.