Método de estimativa de trajetória para seguimento de linhas de transmissão através de veículos multirrotores
| Autor: | Pussente, Guilherme Augusto Namorato |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Aguiar, Eduardo Pestana de, Marcato, André Luís Marques, Pinto, Milena Faria, Santos, Alexandre Bessa dos |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2022 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Repositório Institucional da UFJF Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) instacron:UFJF |
| Popis: | A inspeção de linhas de transmissão é uma das diversas áreas que vem sido beneficiadas pelo advento dos Veículos aéreos não tripulados (VANTs) que, por características como mobilidade e flexibilidade, propiciam vantagens em relação a inspeções manuais e veículos terrestres. Uma das etapas nesta tarefa é a determinação da trajetória a ser executada pelo VANT e desta forma, esta dissertação busca apresentar um método de seguimento de linhas de transmissão como um planejamento de trajetória local. Inicialmente, as imagens obtidas por câmeras acopladas ao VANT são tratadas e as linhas são detectadas por um detector genérico que não distingue linhas de transmissão em relação a outros elementos retilíneos. Em seguida, um método de ajuste de curvas é empregado visando mitigar o efeito das linhas espúrias e determinar a trajetória com o objetivo de mantê-la no centro das linhas. Testes foram conduzidos e a melhor combinação de técnicas para a detecção das linhas levando em conta as taxas de precisão, acurácia e tempo de execução foi o método Canny + Transformada de Hough Kernelizada (KHT). Para o ajuste de curvas o método que mais aproximou a trajetória à reta esperada foi o algoritmo RANSAC (do inglês, Random Sample Consensus). Testes práticos envolvendo a metodologia apresentada com um controlador do tipo NMPC (do inglês, Non-Linear Model Predictive Control) foram realizados em um ambiente interno mostrando que o VANT conseguiu realizar o seguimento das linhas de acordo com as restrições impostas. Experimentos envolvendo o cálculo da trajetória em ambientes reais foram realizados sem a integração do controlador e os resultados mostram que a estimação foi coerente na grande parte dos frames. The inspection of power lines is one of several areas that have been benefited from the advent of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) that, due to characteristics such as mobility and flexibility, provide advantages over manual inspections and ground vehicles. One of the steps in this task is the determination of the trajectory to be performed by the UAV and thus, this work aims to introduce a method to power lines path following as a local trajectory planning. Initially, the images obtained by cameras attached to the UAV are processed and the lines are detected by a generic detector that does not distinguish power lines from other rectilinear elements. Then a curve fitting method is employed to mitigate the effect of spurious lines and determine the trajectory with the purpose of keeping it in the center of the lines. Tests were conducted and the best combination of techniques for line detection taking into account accuracy rates, precision and execution time was the Canny + Kernelized Hough Transform (KHT) method. For curve fitting the method that best approximated the trajectory to the expected straight line was the RANSAC algorithm. Practical tests involving the proposed methodology with an NMPC controller were performed in an indoor environment showing that the UAV was able to follow the lines according to the imposed constraints. Experiments involving the calculation of the path in real environments were performed with no controller integration and the results show that the estimation was consistent in most of the frames. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|