Projeto Visa Otimizar Unidades de Medidas Inerciais
Olá leitor!
Segue abaixo uma notícia postada dia (06/03) no site da “Agência
USP” destacando que um projeto da área de robótica desenvolvido pela Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP, pelo
Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos,
e pela a Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), visa otimizar a precisão
e a confiabilidade das unidades de Medidas Inerciais.
Duda Falcão
Tecnologia
Projeto Visa
Otimizar
Unidades de Medidas Inerciais
Keite Marques,
da Assessoria de
Comunicação da EESC
Por: Da Redação - agenusp@usp.br
Publicado em
6/março/2015
Com informações
da Revista Pesquisa FAPESP
Foto: Divulgação
Testes na EESC têm
sido feitos
com caminhão autônomo.
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Projeto
de pesquisa na área de robótica da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da
USP, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São
Carlos, e da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) visa otimizar a
precisão e a confiabilidade das unidades de medidas inerciais — sensores
compostos por um magnetômetro, um acelerômetro e um giroscópio — que não
passaram por um processo de certificação. O projeto foi selecionado na
primeira chamada do Programa em Pesquisa eScience, lançado pela Fundação de
Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP).
Dependendo
da aplicação, os sensores precisam passar por um processo de
certificação, porém isso os encarece muito. Esse tipo de procedimento é
obrigatório, por exemplo, nos sensores das aeronaves que precisam transmitir um
sinal altamente confiável para a cabine de controle. Em contrapartida, existem
sensores que, dependendo do uso, não necessitam de certificação como, por
exemplo, aqueles usados em veículos terrestres e aéreos não tripulados de
pequeno porte.
O grupo
de pesquisa coordenado pelo professor Marco Terra, do Departamento de
Engenharia Elétrica e de Computação da EESC, conseguiu desenvolver técnicas
para aumentar a precisão das informações das unidades de medidas
inerciais. Chamadas de “Filtragem Robusta”, elas complementam a leitura dos
algoritmos conhecidos como filtros de Kalman — um algoritmo pode ser
entendido como um conjunto de ações que, quando executadas em uma determinada
sequência, levam a um resultado específico desejado — e ajudam a minimizar
alguns ruídos na transmissão de dados.
“Os
estudos desses algoritmos têm sido publicados em revistas internacionais e têm
contribuído com a teoria de sistemas de controle e de filtragem. Estamos agora
aplicando essas técnicas na robótica, em particular em veículos autônomos”,
comentou o professor.
Medidas Inerciais
As
leituras das unidades de medidas inerciais que não são certificadas, e por isso
de baixo custo, apresentam em geral menor precisão do que as das unidades
certificadas. Para aumentar a confiabilidade dessas medidas, a pesquisa busca
implementar filtros recursivos robustos em FPGA (Field Programmable Gate
Arrays) — um tipo de hardware que pode ser programado para uma ou mais
funções específicas do usuário — no sistema embarcado que irá receber as
informações das unidades de medidas inerciais e comandar as ações do caminhão
autônomo com segurança.
“Desenvolvemos
a teoria de estimativa de variáveis em tempo real. Desse modo, assim que os
dados são gerados, eles também são processados e uma interpretação é dada no
mesmo instante para estimar o que vai ocorrer no futuro próximo”, explicou
Terra. A pesquisa, que está em desenvolvimento, é aplicada em um caminhão
autônomo — que dispensa motorista — para desenvolver estimativas de
variáveis em tempo real, como velocidade, distância e posicionamento. As
unidades de medidas inerciais transmitem as informações captadas, e
posteriormente o algoritmo faz a leitura de cada variável e transmite a um
sistema que por sua vez realiza o comando final.
“A
junção dos dados da unidade de medida inercial com a precisão da leitura
através da ‘Filtragem Robusta’ pode dar a autonomia necessária para o veículo
andar sem motorista ou ser um grande auxílio para prevenir acidentes aumentando
a sua capacidade de dirigibilidade”, explicou o professor. O estudo será desenvolvido
por um período de dois anos. “A expectativa é de que a pesquisa gere uma
patente”, afirmou Terra.
O
projeto de pesquisa coordenado pelo professor Terra, chamado de “Sistema de
referência de atitude, orientação e posição baseado em filtro de Kalman robusto
implementado em FPGA” foi um dos quatro selecionados na primeira chamada
do Programa em Pesquisa eScience. Lançado pela FAPESP, o programa
pretende explorar avanços de estudos em computação que ajudem a vencer desafios
científicos e tecnológicos em outros domínios, e vice-versa.
A
iniciativa da FAPESP, lançada em 2013, também busca organizar, classificar,
visualizar e facilitar o acesso ao gigantesco volume de dados constantemente
gerados em todos os campos de pesquisa, a fim de obter novos conhecimentos e
fazer análises abrangentes e originais. O termo eScience muitas vezes é
considerado sinônimo da ciência desenvolvida a partir da análise de grande
quantidade de informações, pois resume o desafio de pesquisa conjunta.
Fonte: Site da Agência USP
Comentário: Esta leitor provavelmente é uma tecnologia
que poderá ser utilizada na área espacial e, portanto está aí a notícia para
quem ainda não teve acesso a mesma.
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