Navegación autónoma de vehículo de 4 ruedas y cuadricóptero conectados al cloud

Tesina (Licenciatura en Sistemas) - Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Informática, 2018.

1. Objetivos -- 1.1. Objetivos generales -- 1.2. Objetivos específicos -- 2. Motivación -- 3. Introducción -- 3.1. Paradigmas -- 3.1.1. Internet Of Things -- 3.1.2. Cloud Computing -- 3.1.3. Cloud Robotics -- 3.2. Amazon -- 3.2.1. Amazon Web Services -- 3.2.2. Amazon Web Services EC2 -- 3.2.2.1. Tipos de instancias de EC2 -- 3.2.3. Amazon Internet Of Things -- 3.3. Protocolos de comunicación -- 3.3.1. Capa de transporte -- 3.3.1.1. TCP -- 3.3.1.2. UDP -- 3.3.2. Capa de aplicación -- 3.3.2.1. HTTP -- 3.3.2.2. MQTT -- 3.3.2.3. RTP -- 3.4. Placas de desarrollo -- 3.4.1. Raspberry Pi -- 3.4.1.1. Definición -- 3.4.1.2. Familias y modelos -- 3.4.2. Arduino -- 3.4.2.1. Definici#ón -- 3.5. Rob#ótica -- 3.5.1. Definici#ón -- 3.5.2. Robots M#óviles -- 3.5.3. Vehículo autónomo -- 3.5.4. Dispositivos de vuelo -- 3.5.4.1. Definición -- 3.5.4.2. Clasificación -- 3.5.4.3. Componentes -- 3.6. Visión por Computadora -- 3.6.1. Introducción -- 3.6.2. Conceptos fundamentales -- 3.6.2.1. Definiciones básicas -- 3.6.2.2. Relaciones entre píxeles -- 3.6.2.3. Ruido en imágenes -- 3.6.3. Procesamiento de las imágenes -- 3.6.3.1. Filtrado -- 3.6.3.2. Mejoramiento de imagen para detecci#ón de contornos -- 3.7. Planificaci#ón de caminos -- 3.7.1. Introducción -- 3.7.2. Rapidly Exploring Random Tree -- 3.7.3. RRT -- 3.7.4. Informed RRT -- 3.8. Lenguajes y tecnologías -- 3.8.1. JavaScript -- 3.8.2. NodeJS -- 3.8.3. Python -- 3.8.4. Lenguaje C -- 3.8.5. Node-RED -- 3.8.6. OpenCV -- 3.8.7. FFMPEG -- 3.8.8. Parrot SDK -- 3.8.9. Flask -- 4. Aporte de la tesina -- 5. Trabajo experimental -- 5.1. Introducci#ón -- 5.1.1. Primer experimento -- 5.1.2. Segundo experimento -- 5.1.3. Tercer experimento -- 5.1.4. Cuarto experimento -- 5.1.5. Quinto experimento -- 5.1.6. Sexto experimento -- 6. Desarrollo e implementación -- 6.1. Introducción -- 6.2. Auto Robot -- 6.2.1. Introducción -- 6.2.2. Características y componentes -- 6.2.2.1. Ensamblaje -- 6.2.2.2. Placas de desarrollo -- 6.2.2.3. Alimentaci#ón y gesti#ón de los actuadores -- 6.2.3. Desarrollo -- 6.2.3.1. Funcionamiento -- 6.2.3.1.1. Modificación de la dirección -- 6.2.3.1.2. Algoritmos desarrollados -- 6.2.3.2. Mensajes y tópicos -- 6.2.4. Conclusiones -- 6.3. Cuadricóptero -- 6.3.1. Introducción -- 6.3.2. ¿Por qué un dron? -- 6.3.3. Propósito y funcionalidad -- 6.3.4. Elección del dron -- 6.3.5. Desarrollo -- 6.3.5.1. Conexión del dron al Cloud -- 6.3.5.2. Control y comunicaci#ón con el dron -- 6.3.5.2.1. Conexión con el dron -- 6.3.5.2.2. Flujo en Node-RED -- 6.3.5.2.3. Reenvío de streaming de video al Cloud -- 6.3.6. Conclusiones -- 6.4. Servidor en la nube -- 6.4.1. Introducci#ón -- 6.4.2. Sistema desarrollado -- 6.4.2.1. Sistema servidor -- 6.4.2.2. Subsistema de procesamiento de im#ágenes -- 6.4.2.3. Subsistema de planificaci#ón de caminos -- 6.4.3. Video en tiempo real -- 6.4.4. Conclusiones -- 6.5. Procesamiento de im#ágenes -- 6.5.1. Funcionamiento -- 6.5.2. Mejoramiento de la imagen -- 6.5.3. Detecci#ón de contornos -- 6.5.4. Identicación de figuras -- 6.5.5. Cálculo de #angulo del robot -- 6.5.6. Conclusiones -- 6.6. Planificación de caminos y cálculo de movimientos -- 6.6.1. Introducción -- 6.6.2. Algoritmo RRT -- 6.6.3. Optimizaci#ón del camino -- 6.6.4. Suavizado del camino -- 6.6.5. Replanificación -- 6.6.6. Cálculo de la maniobra -- 6.6.7. Conclusiones -- 6.7. Interfaz WEB -- 6.7.1. Interfaz de simulaci#ón -- 6.7.2. Interfaz en tiempo real -- 6.7.3. Conclusiones -- 6.8. Latencia de comunicaciones -- 6.8.1. Enlace Dron a RPi -- 6.8.2. Enlace RPi al Cloud -- 7. Resultados obtenidos -- 7.1. Introducción -- 7.1.1. Primer experimento -- 7.1.2. Segundo experimento -- 7.1.3. Tercer experimento -- 7.1.4. Cuarto experimento -- 7.1.5. Quinto experimento -- 7.1.6. Sexto experimento -- 8. Conclusiones y líneas de trabajo a futuro -- 8.1. Conclusiones -- 8.2. Trabajos futuros