Robô Autônomo para Rondas de Supervisão de Manômetros Analógicos Industriais: Uma Abordagem Baseada em Visão Computacional
Robô Autônomo, Identificação de Manômetros, Odometria, Marcos Visuais, Navegação em Ambientes Industriais, Processamento de Imagens.
Este estudo tem como objetivo desenvolver um sistema robótico especializado na realização autônoma de rondas para monitorar o estado de manômetros analógicos em ambientes industriais, empregando técnicas de visão computacional para a captura dos dados desses dispositivos. A adoção desta abordagem é justificada pela complexidade e custo associado à substituição dos manômetros analógicos por modelos conectados à rede de automação. Essa substituição implicaria em paradas de produção, resultando em lucros cessantes para a indústria durante o processo de retrofit. Além disso, destaca-se a vantagem em relação às rondas tradicionalmente realizadas por operadores humanos, que consomem tempo e interferem em atividades intelectuais mais estratégicas, como análise de dados de produção, controle de desempenho e atividades preventivas na fábrica. A localização do robô é baseada na fusão de odometria e localização por meio de marcos, utilizando o padrão de tags ArUco. Essa abordagem proporciona uma referência visual para a navegação autônoma do robô, permitindo a calibração da odometria e, consequentemente, a correção da sua localização no ambiente de trabalho. A arquitetura de hardware e software embarcada é crucial para o funcionamento eficiente do sistema. A odometria e o controle dos motores do robô são executados em um microcontrolador dedicado (Arduino), enquanto tarefas de alto processamento, como visão computacional, localização por marcos e navegação, são realizadas em um computador embarcado (Raspberry Pi). Essa distribuição de tarefas otimiza o desempenho do sistema, permitindo que trabalhem em paralelo. O reconhecimento dos manômetros e a determinação da medição a partir das imagens capturadas são fundamentais para o propósito do robô. Esse processo envolve o reconhecimento da circunferência do manômetro para a sua identificação, seguido pela captura da imagem para posterior processamento. Essa abordagem assegura uma coleta eficiente de dados sem onerar o robô no momento da captura. Este trabalho apresenta uma solução inovadora para a supervisão de manômetros analógicos em ambientes industriais, destacando a eficácia da visão computacional e da autonomia robótica. A abordagem proposta não apenas otimiza os recursos financeiros, evitando a substituição dispendiosa dos manômetros, mas também aumenta a eficiência operacional, liberando os operadores para tarefas mais estratégicas.