1. Etapes de la dérivation de l’interaction PSDPF
1.2 Fit par la méthode des moindres carrés
Para a elaboração deste trabalho de Dissertação de Mestrado utilizou-se conhecimentos de diversas áreas de pesquisa tais como: robótica, processamento de imagens digitais e controle inteligente.
O trabalho foi concluído com êxito, pois o objetivo inicial de desenvolver e implementar um controlador cinemático usando realimentação visual foi alcançado com eficiência junto aos objetivos secundários:
a) a etapa de calibração de cores funcionou corretamente segmentando em cores a imagem captada para o manipulador rotulado no seu espaço de trabalho através da aplicação do algoritmo k-means a uma imagem modelo. Para tornar mais robusta essa etapa propõem-se como perspectiva futura implementar um método de calibração utilizando rede de Hopfield (HAYKIN, 1999, p. 680-696) que trabalhe com o modelo cor HSL. Este tipo de rede neural armazenará em seus estados as diversas alterações de tonalidade que as cores da imagem apresentem devido às variações de iluminação;
b) a calibração dos parâmetros intrínsecos utilizou um método já implementado computacionalmente cujos testes revelaram ser bastante preciso. A determinação dos valores para o foco, centro ótico e, principalmente, coeficientes de distorção possibilitaram a correta execução das etapas seguintes;
c) a calibração extrínseca também mostrou-se precisa com erros de reprojeção menores que dois pixels. Isto ocorreu devido os quatro pontos usados na calibração encontrarem-se próximos da origem do referencial da base;
d) as regras heurísticas mostraram-se eficientes na extração e identificação dos vértices do triângulo na imagem, ao mesmo tempo em que se apresentaram sensíveis à definição irregular das bordas do triângulo. Propõem-se como perspectiva futura o teste do método de extração dos vértices do triângulo desenvolvido por NOGUEIRA, ALSINA e MEDEIROS (2004) que fundamenta- se nas regras heurísticas desenvolvidas nesse trabalho, otimizando-as;
e) o procedimento de cálculo da pose a partir dos vértices do triângulo extraídos na imagem mostrou-se robusto, principalmente, quanto à convergência do método de Newton para uma resposta próxima da realidade. Propõe-se como perspectiva futura o teste do método de cálculo da pose desenvolvido por NOGUEIRA,
ALSINA e MEDEIROS (2004) que reduz o sistema de equações não-lineares a uma função polinomial do quarto grau cuja solução fornece a pose da garra. Outra perspectiva para o cálculo da pose parte da determinação das coordenadas na imagem que melhor representam os vértices do triângulo para uma dada pose espacial da garra através da implementação de um filtro de Kalman que prediz essas coordenadas a partir das coordenadas anteriores e atuais.
Nos experimentos realizados, o controlador cinemático usando realimentação visual obteve ótimo desempenho em relação ao controlador cinemático em malha aberta. A pose da garra afastou-se da referência durante a execução do controle em malha aberta gerando grandes erros de posição e orientação, e seguiu próxima a trajetória de referência durante a execução do controle com realimentação visual produzindo pequenos erros.
A utilização dos rótulos retangular e triangular, a elaboração de regras heurísticas robustas para extração dos vértices do triângulo na imagem e determinação da pose, e uma lei de controle simples garantiram o sucesso do esquema de controle com realimentação visual no que se refere ao cumprimento do proposto para o mesmo no início desse trabalho: controlar cinematicamente com eficiência um manipulador robótico através de imagens captadas do mesmo;
Como perspectiva futura propõe-se o estudo de um controlador do tipo IBVS usando as rotulações aplicadas nesse trabalho para extração da pose da garra através da imagem. A utilização de visão estéreo para recuperação da pose e conseqüente aplicação desta no controle cinemático do manipulador também constitui promissora fonte de pesquisa.
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