Desarrollo de un sistema de percepción para detección de carril y generación de trayectorias para vehículos autónomos

En el documento presentado a continuación, se consigna el desarrollo de un sistema de percepción que permita a un vehículo autónomo terrestre tipo Ackermann desplazarse en ambientes urbanos, mediante consignas de control generadas a partir de una trayectoria a corto plazo. El trabajo se realizó en cinco etapas: revisión del estado del arte para los sistemas de seguimiento de carril y planeación de trayectorias, selección y comparación de las técnicas existentes, adaptación y evaluación de las técnicas seleccionadas, desarrollo del sistema y, por último, implementación en un entorno simulado y sobre la plataforma física seleccionada el robot Autónomo Uno. El sistema de precepción desarrollado, para la detección y seguimiento de carril fue realizado utilizando técnicas de visión computacional. El sistema utiliza la técnica de características Haar-Like con el fin de filtrar la imagen y realzar características del carril. Adicionalmente, se utiliza un área de interés (ROI) y se genera una vista superior o vista de pájaro (BEV) sobre la cual se hacen las detecciones del carril del vehículo por medio de ventanas deslizantes. Finalmente, utilizando el filtro de Kalman se añade robustez para la estimación del carril frente a obstáculos. En la generación de la trayectoria a corto plazo se hace uso de las estimaciones del modelo carril para generar un vector de dirección que corresponde con centro del carril. La trayectoria y el ángulo de giro que el vehículo debe de describir al desplazarse corresponde a este vector. En cuanto al control de la posición y velocidad del vehículo terrestre, se utiliza la cinemática inversa de un robot móvil tipo Ackermann y el controlador proporcional-integrativo, para la prueba de campo y en un entorno simulado, respectivamente. En los resultados obtenidos durante la prueba de campo se evidenció que el sistema responde acorde a lo esperado la detección y seguimiento del carril bajo diferentes condiciones. Adicionalmente, los sistemas de control de posición y velocidad brindan un resultado aceptable, aunque con presencia de ruido leve en la señal de control. Por otra parte, en la plataforma física se observó un resultado admisible que concluye con un exitoso funcionamiento para el sistema

• Autores: Correa Sandoval, José Miguel; Díaz Zapata, Manuel Alejandro
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2019
• Institución: Universidad Autónoma de Occidente
• Repositorio: RED: Repositorio Educativo Digital UAO
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:red.uao.edu.co:10614/11599
• Acceso en línea: http://red.uao.edu.co//handle/10614/11599
• Palabra clave: Ingeniería Mecatrónica; Vehículos autónomos; Visión por computador; Simulación por computadores; Seguimiento de carril; Autonomous vehicles; Computer vision; Computer simulation
• Rights: openAccess
• License: Derechos Reservados - Universidad Autónoma de Occidente