Sistema de navegação semiautônomo para robótica móvel assistiva baseado em movimentos de cabeça e comandos de voz - Maciel, Guilherme Marins (2018)
O campo da robótica assistiva lida com as tecnologias voltadas para pessoas com imparidades físicas. Alguns deficientes possuem tetraplegia e não podem movimentar os membros inferiores e superiores mas, dependendo do grau da lesão, podem acionar as musculaturas do ombro e pescoço. Visando este grupo, o presente trabalho propõe uma arquitetura de sistema semiautônomo para cadeiras de rodas inteligentes (CRIs) baseada na plataforma Robotic Operating System (ROS), embarcado em uma Raspberry Pi 3, com ênfase em baixo custo e não necessidade de localização global. É apresentada uma proposta de interface homem-máquina baseada em comandos de voz, na qual uma central de controle utiliza uma Rede de Petri para configurar e administrar o sistema. As transições são disparadas por um conjunto de frases. Depois de cada evento, o usuário recebe uma frase de retorno através de alto-falantes. Para o sistema de navegação é utilizado um controle compartilhado de velocidade, em que, utiliza-se uma Unidade de Medição Inercial (IMU) para reconhecer o padrão de movimento desejado através de medições da inclinação da cabeça do usuário. Paralelamente, um algoritmo inteligente emprega uma câmera de profundidade para reconhecer os obstáculos nos arredores e atuar em conjunto no controle, de modo a aumentar a manobrabilidade e segurança. Uma metodologia de travessia de passagens estreitas de forma autônoma é uma outra técnica proposta. Nesta técnica duas extremidades de um acesso delgado são reconhecidas por meio da câmera de profundidade e um controlador não-linear realiza a tarefa. Nos resultados, as metodologias propostas foram analisadas através de modelos de CRIs em Matlab e na plataforma de simulação Gazebo. Para testes práticos, foi utilizado um robô diferencial Pionner-P3DX. Os resultados exibidos nesta dissertação se revelaram promissores, evidenciando a aplicabilidade do sistema.