Modelado mediante impresión 3D de un prototipo a escala de un androide guiado por visión artificial para pruebas de laboratorio

Abstract

[ES] Este Trabajo Fin de Grado presenta el desarrollo de un prototipo a escala de un androide capaz de cruzar un paso de peatones mediante visión artificial. Este desarrollo comienza con el diseño en 3D de todas las piezas de la estructura que darán forma al androide, de forma proporcionada y de unos 30cm de altura. El diseño 3D se realiza mediante aplicaciones CAD, en este caso, el programa Onshape, que proporcionará los archivos necesarios para su posterior procesamiento con el programa PrusaSlicer, el cual genera otros archivos capaces de ser leídos por la impresora 3D que, finalmente, imprimirá dichos diseños. Seguidamente, se desarrolla el código de programación en el lenguaje Python, que contendrá la biblioteca OpenCV, una importante herramienta en la visión artificial. Dicho código proporcionará la información necesaria para que el androide pueda detectar las líneas del paso de cebra y pueda avanzar sobre él, procesando las imágenes del entorno, tomadas con la cámara que lleva acoplada, y ajustando las posiciones de los cuatro servomotores, que proporcionan el movimiento de toda la estructura. Toda esta información es procesada por una Raspberry Pi, que envía las señales necesarias a los componentes electrónicos que forman el sistema para la consecución del movimiento.

[EN] This Final Degree Project presents the development of a scale prototype of an android capable of crossing a pedestrian crossing using artificial vision. This development begins with the 3D design of all the pieces of the structure that will shape the android, in a proportionate way and about 30cm high. The 3D design is carried out using CAD applications, in this case, the Onshape program, which will provide the necessary files for next processing with the PrusaSlicer program, which generates other files capable of being read by the 3D printer, which will finally print the designs. Next, the programming code is developed in the Python language, which will contain the OpenCV library, an important tool in artificial vision. The code will provide the necessary information so that the android can detect the lines of the zebra crossing and can advance on it, processing the images of the environment, taken with the camera that it has attached, and adjusting the positions of the four servomotors, which provide the movement of the entire structure. All this information is processed by a Raspberry Pi, which sends the necessary signals to the electronic components that make up the system to achieve movement.