Sistema de visión en 3D mediante barrido láser para nevegación autónoma de robots móviles
Básaca Preciado, Luis Carlos
Sistema de visión en 3D mediante barrido láser para nevegación autónoma de robots móviles [recurso electrónico] / Luis Carlos Básaca Preciado ; director, Oleg Sergiyenko. - Mexicali, Baja California, 2013. - 1 disco compacto ; 4 3/4 plg. 1 recurso en línea (343 p. : il. col., gráficas)
Maestría y Doctorado en Ciencias e Ingeniería.
Tesis (Doctorado) --Universidad Autónoma de Baja California. Facultad de Ingeniería, Mexicali, 2013.
Incluye referencias bibliográficas.
En el capítulo I de esta tesis, se presenta un análisis del estado de arte, la importancia y el impacto de los sistemas de visión y la navegación autónoma en la actualidad, así como también los objetivos generales y específicos, planteamiento de problema e hipótesis de esta investigación. El sistema de visión presentado se basa en un método llamado ?Triangulación dinámica?, el cual describe el formalismo matemático que permite el cálculo de coordenadas en 3D de algún objeto (u obstáculo en el caso de un robot móvil). A lo largo de esta tesis se describe en detalle el funcionamiento de dicho método y su forma de implementación, al igual que su comprobación mediante una simulación y experimentación mediante un prototipo físico. Para probar el método de triangulación dinámica, un prototipo físico fue diseñado y fabricado para llevar a cabo las operaciones del método con componentes optoelectrónicos y eléctricos (como lentes, espejos, aperturas, láseres, actuadores, sensores, entre otros). A este prototipo se le llamó ?Sistema de Barrido por Láser Prototipo II?. Todo lo referente a este sistema, incluyendo el método en que se basa, su diseño y desarrollo (mecánico y de software de control), se encuentra descrito en el capítulo II y III de esta tesis. El objetivo principal de esta investigación es el desarrollo e implementación del sistema de visión como parte sensorial de un sistema de navegación autónoma para robots móviles. El sistema de navegación utiliza los datos provenientes del sistema de visión para analizar su entorno y tomar decisiones que eventualmente lleven al robot móvil a alcanzar su meta de manera segura. El desarrollo de dicho sistema, cuyo diseño se basa en una plataforma de desarrollo móvil existente en la industria, se encuentra en la parte final del capítulo II. Las simulaciones realizadas de ambos sistemas y sus resultados respectivos se presentan en el capítulo IV. Los resultados de la experimentación realizada con el prototipo II y el análisis de los datos obtenidos se encuentran en el capítulo V. El capítulo VI presenta las conclusiones generales de esta investigación, sus implicaciones y el trabajo a futuro ligado a esta investigación (el cual se encuentra fuera del alcance de esta tesis).
Lasers--Dispositivos electroópticos.--Tesis y disertaciones académicas.
TK8304 / B38 2013
Sistema de visión en 3D mediante barrido láser para nevegación autónoma de robots móviles [recurso electrónico] / Luis Carlos Básaca Preciado ; director, Oleg Sergiyenko. - Mexicali, Baja California, 2013. - 1 disco compacto ; 4 3/4 plg. 1 recurso en línea (343 p. : il. col., gráficas)
Maestría y Doctorado en Ciencias e Ingeniería.
Tesis (Doctorado) --Universidad Autónoma de Baja California. Facultad de Ingeniería, Mexicali, 2013.
Incluye referencias bibliográficas.
En el capítulo I de esta tesis, se presenta un análisis del estado de arte, la importancia y el impacto de los sistemas de visión y la navegación autónoma en la actualidad, así como también los objetivos generales y específicos, planteamiento de problema e hipótesis de esta investigación. El sistema de visión presentado se basa en un método llamado ?Triangulación dinámica?, el cual describe el formalismo matemático que permite el cálculo de coordenadas en 3D de algún objeto (u obstáculo en el caso de un robot móvil). A lo largo de esta tesis se describe en detalle el funcionamiento de dicho método y su forma de implementación, al igual que su comprobación mediante una simulación y experimentación mediante un prototipo físico. Para probar el método de triangulación dinámica, un prototipo físico fue diseñado y fabricado para llevar a cabo las operaciones del método con componentes optoelectrónicos y eléctricos (como lentes, espejos, aperturas, láseres, actuadores, sensores, entre otros). A este prototipo se le llamó ?Sistema de Barrido por Láser Prototipo II?. Todo lo referente a este sistema, incluyendo el método en que se basa, su diseño y desarrollo (mecánico y de software de control), se encuentra descrito en el capítulo II y III de esta tesis. El objetivo principal de esta investigación es el desarrollo e implementación del sistema de visión como parte sensorial de un sistema de navegación autónoma para robots móviles. El sistema de navegación utiliza los datos provenientes del sistema de visión para analizar su entorno y tomar decisiones que eventualmente lleven al robot móvil a alcanzar su meta de manera segura. El desarrollo de dicho sistema, cuyo diseño se basa en una plataforma de desarrollo móvil existente en la industria, se encuentra en la parte final del capítulo II. Las simulaciones realizadas de ambos sistemas y sus resultados respectivos se presentan en el capítulo IV. Los resultados de la experimentación realizada con el prototipo II y el análisis de los datos obtenidos se encuentran en el capítulo V. El capítulo VI presenta las conclusiones generales de esta investigación, sus implicaciones y el trabajo a futuro ligado a esta investigación (el cual se encuentra fuera del alcance de esta tesis).
Lasers--Dispositivos electroópticos.--Tesis y disertaciones académicas.
TK8304 / B38 2013
