ViCOROB

Grup de recerca en robòtica i visió submarina

El grup de recerca en robòtica i visió submarina – CIRS és finançat a través de la convocatòria de Suport als Grups de Recerca (2017 SGR 00959) de la Generalitat de Catalunya.

El CIRS compta amb diverses línies de recerca complementàries: manipulació robòtica, visió artificial, planificació de trajectòries, SLAM, sensorització, fusió de dades, reconstrucció 3D, control de qualitat i machine learning. Aquesta combinació d’experteses en un equip multidisciplinari altament qualificat, juntament amb el seu singular edifici al Parc Científic i Tecnològic de la UdG, ha convertit al CIRS en una infraestructura àmpliament coneguda amb unes instal·lacions úniques a Europa.

En els darrers cinc anys s’han dut a terme 15 projectes de transferència de tecnologia empreses privades i 2 amb entitats públiques. Tres d’aquests contractes van implicar la construcció de rèpliques dels nostres robots a dues universitats i un centre de recerca. En l’àmbit de la recerca s’han llegit 14 tesis doctorals dirigides per investigadors del CIRS, s’han publicat més de 50 articles JCR, amb més d’un 60% dels treballs publicats en revistes del primer quartil, s’ha participat en 9 projectes de recerca nacionals, així com en 10 projectes internacionals. Per més informació relacionada amb els projectes de recerca i transferència: https://cirs.udg.edu/.

Línies principals d’investigació

  • Robòtica submarina:
    • Disseny i desenvolupament de prototips de vehicles marins autònoms (de superfície o submarins) així com dels seus sistemes sensorials i d’actuació.
    • Desenvolupament d’arquitectures software per al funcionament de sistemes autònoms intel·ligents.
    • Estacions de docking, per a la càrrega i comunicació, així com el disseny i implementació de mètodes per a la localització i l’acoblament corresponents.
    • Sistemes de percepció 3D de l’entorn (escàners làser, multibeams mòbils, etc.) per a la construcció de mapes d’ocupació i mètodes de planificació de trajectòries segures evitant col·lisions.
    • Algoritmes de planificació de moviments camins per a inspeccionar i/o mapejar estructures 3D que poden, o no, ser conegudes a priori.
    • Algoritmes per a la localització, per a la construcció de mapes, i per a la resolució d’ambdós problemes de forma simultània (SLAM).
    • Manipulació mòbil autònoma amb robots equipats amb 1 o 2 braços.
    • Sistemes de manipulació cooperativa.
  • Visió subaquàtica:
    • Disseny de sistemes per a la construcció de mosaics georeferenciats del fons marí.
    • Construcció de grans imatges (mapes).
    • Recuperació d’informació tridimensional del fons marí.
    • Desenvolupament de sistemes immersius d’adquisició, processat i visualització de vídeo 360 graus.
    • Aplicacions de visió en temps real per la navegació de robots.
  • Percepció 3D:
    • Modelatge, calibratge i càlcul de paràmetres extrínsecs i intrínsecs de càmeres.
    • Estudi de la geometria epipolar mitjançant l’estimació de la matriu fonamental.
    • Estimació del moviment mitjançant la geometria epipolar diferencial.
    • Aplicacions principals en el camp de la navegació de robots mòbils mitjançant visió estèreo, especialment resolent l’anomenada Localització i Mapatge Simultani (SLAM) mitjançant càmeres de vídeo.
    • Estudi de la projecció de llum estructurada com a tècnica per resoldre el problema de correspondència i per obtenir informació 3D d’una superfície desconeguda.
    • Disseny de patrons de llum codificats que faciliten el processament de la imatge, preservant una alta precisió i robustesa contra el soroll.
    • Dispositius de projecció utilitzats es basen en projectors de vídeo digital amb contribucions en el servoactiu visual actiu i emissors làser amb contribucions en l’escaneig làser i la visió omnidireccional. Aplicacions: localització i posicionament de càmeres, adquisició d’objectes 3D, prototipat ràpid, fabricació de motlles i inspecció visual de la cadena de subministrament. 

Capacitats tecnològiques

  • Desenvolupament i optimització (desenvolupament de software i hardware) pel processament de dades visuals i acústiques.
  • Disseny i construcció de robots autònoms submarins.
  • Processament de dades d’imatges
  • Inspecció visual de cadenes de subministrament (supply chain).
  • Metrologia

Casos d’èxit, exemples

  • ANDREA: Robot autònom submarí per a la inspecció i monitorització d’explotacions d’aqüicultura marina.
  • SOUNDTILES: Cartografia del fons marí.

Spin-offs

anàlisi d’imatges | anàlisi de dades visuals i acústiques | grup | percepció 3D | processament de dades visuals i acústiques | robòtica | vehicles subaquàtics autònoms | visió per ordinador