1. Introducción

Sistema de Visión y Teleoperación de un Vehículo No Tripulado
1. Introducción
El objetivo del presente Proyecto Fin de Máster es el diseño y desarrollo de un sistema
capaz de guiar a un vehículo terrestre a través de terrenos desconocidos a distancia. Para
ello se divide el proyecto en dos subsistemas: visión y teleoperación.
El trabajo que se realiza se centra en un ambiente determinado, para el cual se han
adaptado y seleccionado los vehículos a controlar: la aplicación se centra en la
protección contra incendios, para lo que se ha hecho uso de un vehículo ligero,
destinado a la vigilancia continua y al acceso a zonas más complicadas
geográficamente, y un vehículo pesado, dotado de una cisterna y de monitores de agua,
el cual proporcionará la capacidad de apagar pequeños incendios.
A continuación se describen los componentes del sistema de conducción, así como sus
principales funciones dentro de este trabajo. Para comenzar, hablaremos de los
elementos principales: los vehículos.
Existen dos tipos de vehículos: Ligero y Pesado.
-
Vehículo Ligero: se trata de un vehículo 4x4 capaz de acceder a zonas de difícil
acceso. Sus dimensiones hacen de él un vehículo idóneo para la inspección y la
vigilancia de terrenos.
-
Vehículo Pesado: este vehículo es un camión de bomberos de dimensiones
mucho mayores que el anterior y por tanto limitado en ciertas zonas no urbanas.
Su principal característica es la capacidad de actuación a distancia, no solo a
nivel de conducción si no también a nivel de trabajo. Se introduce aquí el
concepto de Work-By-Wire (WBW), sobre el cual hablaremos posteriormente.
El sistema de teleoperación será capaz de manejar y controlar ambos vehículos
indistintamente, pero de forma independiente. Es decir, por cada vehículo activo en la
misión, habrá un subsistema de teleoperación.
A continuación se explican los elementos que componen el subsistema de teleoperación:
las maletas.
-
Maleta Base: es el ordenador central del subsistema de teleoperación. En esta
maleta irá embebido tanto el servidor de comunicaciones como el módulo
principal de teleoperación. Se encarga de gestionar el envío de comandos al
vehículo, la visualización de los datos provenientes del mismo así como de
controlar y coordinar al resto de maletas.
-
Maletas Ligeras: son módulos de apoyo para la misión. Ejecutarán módulos
independientes y tendrán capacidad de control y de supervisión.
-
Maleta de Misión: esta maleta está destinada a la supervisión de la misión a
larga distancia. No tiene capacidad ninguna de actuación, únicamente mostrará
imágenes así como datos del vehículo y de su posición.
Las maletas ligeras y de misión son opcionales y serán seleccionadas al principio de la
misión a través de la maleta base por el usuario.
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Sistema de Visión y Teleoperación de un Vehículo No Tripulado
Con respecto al subsistema de visión, irá embarcado en los vehículos y está compuesto
por una serie de cámaras colocadas estratégicamente para controlar los alrededores del
vehículo. Este subsistema tendrá como objetivo principal la captura de imágenes y su
transmisión al subsistema de teleoperación.
1.1. Objetivos
Como objetivos generales del proyecto, se pueden enumerar los siguientes puntos:
•
Desarrollar un sistema de visión de alta tecnología capaz de guiar a un vehículo
de forma teleoperada, y lo suficientemente parametrizable como para trasladar
dicha tecnología a otras aplicaciones.
•
Desarrollar un SW para la Unidad de Control Remoto, que permita al conductor
remoto tomar las mejores decisiones en tiempo real para optimizar la
conducción del vehículo.
•
Otros objetivos que se persiguen en este proyecto son los relacionados con la
vigilancia y el seguimiento: se pretende aumentar el conocimiento del terreno
por el que el vehículo se desenvuelve, así como la detección de objetos y
seguimiento de los mismos.
1.2. Estructura del trabajo
El proyecto se organiza siguiendo los siguientes puntos:
• En el Capítulo 1 se realiza una introducción del sistema de conducción,
describiendo sus componentes y funcionalidades. También se presenta el alcance
y los objetivos perseguidos en este proyecto.
• En el Capítulo 2 se explica con detalle el subsistema de visión implementado. Se
detalla los elementos hardware utilizados, así como el software implementado
para su control.
• En el Capítulo 3 se describe el subsistema de teleoperación. Al igual que en el
apartado anterior, se exponen los elementos hardware que lo componen para
posteriormente explicar el software implementado y la funcionalidad del mismo.
• En el Capítulo 4 se presentan las comunicaciones que se llevan a cabo en el
proyecto, así como su implementación.
• En el Capítulo 5 se resumen las pruebas realizadas y se presentan los resultados
obtenidos.
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• En el Capítulo 6 se enumeran las conclusiones del proyecto, así como diferentes
líneas futuras de trabajo.
• En el Capítulo 7 se presentan las referencias utilizadas.
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