Mecanismos de atención visual en RoboComp

Abstract

El objetivo principal de este proyecto es dotar a Shelly, el robot social con el que se está trabajando actualmente en el RoboLab (grupo de investigación de la Universidad de Extremadura), de un sistema predictivo de atención visual que le permita situar y conocer la posición de los objetos de su entorno en el espacio, de una forma “semiconsciente”. El presente documento muestra el planteamiento, el desarrollo y la solución final a la que se ha llegado, al igual que algunos de los problemas o dudas que han ido surgiendo en el transcurso de la investigación. Consta de tres partes: una introductoria que comprende los capítulos 1 y 2, una teórica que se desarrolla en el capítulo 3 y una práctica que se expone en los capítulos 4, 5 y 6. En la primera sección se trata sobre los conceptos necesarios para la comprensión de los diferentes algoritmos implementados: visión artificial del robot, diferentes tipos de cámaras existentes para plantear la solución, atención y consciencia en un robot, arquitectura de Shelly y elementos más importantes de su desarrollo para este apartado y explicación del entorno RoboComp. En la segunda parte, la práctica, se explica el proceso hasta la implementación del objetivo final, qué dudas se han planteado, qué información debe almacenar el sistema y cuál no, los sistemas de referencia existentes en el entorno que utilizaremos, el movimiento de los motores del cuello de nuestro robot, etc. Por último, se analizan los resultados obtenidos, las mejoras realizadas, los experimentos llevados a cabo, las conclusiones a las que se ha llegado y las medidas pertinentes que hemos tomado para la corrección de algunos errores. La memoria del trabajo concluye con algunas ideas sobre otras posibles mejoras a desarrollar en el futuro.

The goal of this project is to endow Shelly, the social robot with which Robolab (Extremadura University research group) is currently working, with a predictive system of visual attention that allows it to situate and know the spatial position of its environment, in a “semi-conscious” way. This document shows the approach, the development and the final solution that has been reached, as well as some of the problems or doubts that have arisen during the course of this research. The first section is dedicated to expose the necessary previous concepts in order to properly understand the different implemented algorithms: robot’s artificial vision, different existing cameras to approach the solution, attention and consciousness of a robot, Shelly’s architecture and most important elements of its development for this section and RoboComp environment explanation. On the second section, the practice section, it is explained the process from the beginning to the final goal, what doubts have been raised, what information should the system store and what not, the existing reference systems in the environment that we will use, the movement of the neck engines of our robot, etc. To finish up, the obtained results, the improvements made, the experiments carried out, the conclusions reached and the relevant measures that we have taken to correct some errors are analyzed. The report of the work concludes with some ideas about other posible improvements to be developed in the future.