Projeto e implementação de um robô de precisão com visão computacional baseada em algoritmos de inteligência artificial
Abstract
Este trabalho tem como proposito projetar, construir e programar um Robô Sniper com dois graus de liberdade para a visão de duas câmeras. Um robô franco atirador possui características semelhantes ao time observador atirador, usados amplamente por todas as forças armadas no mundo. O primeiro se dedica as informações do campo, como localização de um alvo e sua distância. O segundo busca triangular as variáveis do campo com a arma e disparar no alvo. Essas combinações de elementos são criadas pelo robô proposto sendo cada uma das câmeras uma parte do time observador atirador. A lógica desse estudo se baseia na captura de vídeo das câmeras que interagem com algoritmos de Inteligência Artificial (IA), próprios para detecção e perseguição de alvos. Eles retornam o posicionamento do alvo em coordenadas cartesianas como uma camada extra na tela. As coordenadas são pixels com base na resolução da câmera. Esses pixels são convertidos em valores decimais correspondentes a movimentação necessária que os motores devem fazer para triangular a arma com o alvo. A arma está posicionada no centro da câmera do atirador, logo, quando o alvo coincidir com o centro da câmera, o robô estará apto ao disparo. Os algoritmos de detecção e perseguição escolhidos nesse projeto são o Google MediaPipe (MP), e o Tracking Learning Detection (TLD). O primeiro estará na câmera do franco atirador, uma tecnologia de ponta desenvolvida pela Google e fornecido para uso livre. Capaz de identificar uma pessoa e de marcar partes de um corpo humano foi configurada para centralizar o meio dos olhos com o centro da tela. Cada olho possui uma coordenada própria, e ao realizar a média tem uma coordenada usada para a mira. A segunda de código livre, desenvolvida pela comunidade python, busca identificar um objeto qualquer na tela. Usada pela câmera do observador, esse algoritmo busca diferenciar alvos parecidos e determinar qual deve ser perseguido. O resultado final espera-se que através de uma interface, o usuário deverá indicar uma pessoa e o Robô Sniper identifica e persegue o alvo deixando-o centrado na tela. Caberá ao operador acionar o gatilho da arma e efetuar o disparo. Esse protótipo é desenvolvido pensando em ocupar o espaço de tecnologias da quarta revolução industrial em sistemas para a defesa do Brasil.
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