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Proyectos de Investigación

Los proyectos de investigación que aquí se detallan han sido desarrollados, por completo, o bien en colaboración con otros grupos y/o empresas, en el seno del laboratorio de Automatización, Robótica y Visión por Computador.

Proyectos Públicos Subvencionados

HYREBOT

Título: Robots híbridos y reconstrucción multisensorial para aplicaciones en estructuras reticulares (HyReBot)

Financiado por: Ministerio de Ciencia e Innovación

Duración: 3 años

Resumen:

Las estructuras reticulares compuestas por vigas o barras fuertemente entrelazadas presentan un uso muy extendido en la construcción de todo tipo de elementos de sujeción para diferentes infraestructuras. Resultan especialmente indicadas en puentes metálicos pero también en cubiertas de hangares y naves de elevadas dimensiones. Se encuentran formadas por un conjunto de barras muy interconectadas, unidas entre sí mediante nodos (rígidos o articulados), formando un mallado estructural en tres dimensiones. La realización de tareas sobre este tipo de estructuras reticulares presenta notables problemas de acceso debido tanto a la elevada interconexión de las barras a través de los nodos presentes en las mismas.
 
Con objeto de automatizar estas tareas de inspección y mantenimiento, recientemente se ha considerado la utilización de vehículos aéreos que permitan desarrollar estos trabajos a lo largo de este tipo de estructuras. Sin embargo, la elevada complejidad de las mismas (con huecos entre nodos y barras a menudo estrechos y con una distribución fuertemente heterogénea) limita el uso de este tipo de vehículos aéreos, puesto que no podrían entrar a las diferentes localizaciones internas poco accesibles. Otra de estas limitaciones en el uso de este tipo de vehículos es su limitada capacidad de manipulación mientras están en el aire.
 
Es en este ámbito donde se plantea el proyecto de investigación, explorando la posibilidad de utilizar robots con capacidad de desplazarse por barras y nodos, de forma tal que puedan navegar hasta un punto destino a través de las estructuras reticulares tridimensionales con 6 grados de libertad, independientemente de la disposición y forma de los nodos y de la configuración 3D del mallado. Para acometer estas tareas de inspección y/o mantenimiento en el futuro, en este proyecto de investigación se propone el análisis, diseño e implementación de robots híbridos que permitan ser usados para realizar trayectorias en este tipo de estructuras. Estos estarán constituidos por módulos simples y de pocos grados de libertad, bien de estructura serie o paralela, con objeto de que el conjunto pueda desarrollar de forma efectiva y con versatilidad la tarea de navegación a través de estas estructuras reticulares con todos los condicionantes que estas presentan. Además de analizar en profundidad las características resultantes de este robot híbrido, se propone analizar y constatar su capacidad para poder desplazarse a través de este espacio de trabajo, solventando cualquier posible disposición de nodos reticulares que presentan estas estructuras.
 
Además, para poder llevar a cabo de forma efectiva esta tarea de navegación será imprescindible un reconocimiento suficientemente preciso del entorno por el que se desenvuelven estos robots así como una estimación precisa de la posición y orientación de los mismos dentro de este. Dada la experiencia de los miembros del equipo de investigación en proyectos previos, se propone la reconstrucción de estos entornos formados por estructuras reticulares tridimensionales, a partir de la fusión de información suministrada por sensores tanto de rango como visuales en un entorno de percepción de 360o. Para acometer este objetivo se harán uso de técnicas de aprendizaje profundo que permitan procesar la elevada cantidad de información aportada por estos sensores.

Palabras Clave: Robots híbridos, percepción visual, fusión multisensorial, estructuras reticulares

Investigador Principal: L. Payá, O. Reinoso

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EMERG2020

Título: RECONSTRUCCIÓN DE ESCENAS A PARTIR DE CÁMARAS OMNIDIRECCIONALES USANDO TÉCNICAS DE APARIENCIA VISUAL Y DEEP LEARNING.

Financiado por: Generalitat Valenciana

Duración: 12 meses

Resumen:

La mayoría de algoritmos existentes que solucionan los problemas de creación de mapas y localización, dejan de funcionar correctamente cuando el robot se desenvuelve en un entorno no estructurado, complejo y cambiante o cuando el robot se puede mover con más de tres grados de libertad (GDL). En respuesta a este desafío, la línea de investigación principal de este proyecto plantea la mejora y desarrollo de nuevos mecanismos que permitan un modelado eficiente, robusto y preciso de entornos utilizando sistemas de visión. En concreto, se plantea el uso de sistemas de visión omnidireccional por la gran cantidad de información que aportan con un coste relativamente bajo. Sin embargo, el uso de estos sistemas de visión hacen necesario considerar los retos que supone trabajar con las imágenes proporcionadas por dicho tipo de cámaras. En este sentido, se propone estudiar en profundidad los descriptores basados en apariencia global y hacer uso de técnicas de Deep Learning.
El desarrollo de este proyecto se desenvuelve a través de varios objetivos como el análisis de los presentes algoritmos de creación de mapas y localización, comparación de los presentes algoritmos de apariencia global y así mismo, desarrollar nuevos algoritmos de localización y/o descriptores de apariencia global basados en Deep Learning. Con el objeto de mejorar la integración del robot móvil en entornos de trabajo reales (Industria 4.0), en los que interactúan con personas, se incorporarán al mapa características que lo hagan compatible con la percepción humana.

Palabras Clave: Aprendizaje profundo, reconstrucción de escenas, localización, visión omnidireccional

Investigador Principal: M. Ballesta

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Creación de modelos jerárquicos y localización robusta de robots móviles en entornos sociales

Título: Creación de modelos jerárquicos y localización robusta de robots móviles en entornos sociales

Financiado por: Generalitat Valenciana

Duración: 01/01/2019 a 31/12/2020

Resumen:

El proyecto se centra en el campo de construcción de mapas y localización usando visión omnidireccional, avanzando hacia un paradigma híbrido topológico-métrico, que permita (a) construir un mapa semántico incrementamente, mientras el robot explora el entorno desconocido y (b) estimar la posición y orientación del robot, con precisón, con 6 grados de libertad y un coste computacional razonale. Asimismo, con el objetivo de mejorar la integración del robot móvil en entornos sociales reales, en los que debe de interaccionar con personas, se incluiraán algunas características en el modelo que lo hagan compatible con la percepción humana.
 
De este modo, la propuesta pretende ir más allá del concepto de localización jerárquica multi-nivel, adaptándola a entornos sociales, extensos y complejos, e incluyendo la colaboración con las personas usuarias a través de comandos de alto nivel. Esta propuesta se organiza en torno a dos líneas de investigación princiales:
  • Línea A: Creación de mapas híbridos métrico-topológicos, incrementalmente, a partir de la apariencia global de un conjunto de escenas.
  • Línea B: Construcción de modelos de un entorno que permitan localización con 6 grados de libertad a partir de información visual.

Palabras Clave: Robot móvil; visión omnidireccional; Mapa híbrido; localización jerárquica; entornos sociales

Investigador Principal: L. Payá

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Creación de Mapas Mediante Métodos de Apariencia Visual para la Navegación de Robots

Título: Creación de Mapas Mediante Métodos de Apariencia Visual para la Navegación de Robots

Financiado por: CICYT Ministerio de Ciencia e Innovación

Duración: 01/01/2017 al 31/12/2019

Resumen:

Palabras Clave: Robótica móvil, navegación autónoma, visión por computador, sistemas omnidireccionales

Investigador Principal: L. Payá, O. Reinoso

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BinaryRobot

Título: Diseño y desarrollo de un robot de estructura híbrida con actuadores hidráulicos de operación binaria

Financiado por: Generalitat Valenciana

Duración: Del 01/01/2018 al 31/12/2019

Resumen:

Palabras Clave: robot trepador, operación binaria

Investigador Principal: M. Ballesta

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NAVICOM

Título: Navegación de Robots en Entornos Dinámicos Mediante Mapas Compactos con Información Visual de Apariencia Global

Financiado por: CICYT Ministerio de Ciencia e Innovación

Duración: 01/09/2014 al 31/05/2017

Resumen:

Palabras Clave: Robots Móviles, Mapas Visuales, Navegación Topológica y Compacta, SLAM Visual

Investigador Principal: A. Gil, O. Reinoso

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Localización y Creación de Mapas Visuales para Navegación de Robots con 6 GDL

Título: Localización y Creación de Mapas Visuales para Navegación de Robots con 6 GDL

Financiado por: Generalitat Valenciana

Duración: Enero 2015 - Dic 2016

Resumen:

Palabras Clave: Visual SLAM applied to 6DOF robotics

Investigador Principal: L.M. Jiménez

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Creación de mapas topológicos a partir de la apariencia global de un conjunto de escenas

Título: Creación de mapas topológicos a partir de la apariencia global de un conjunto de escenas

Financiado por: Generalitat Valenciana

Duración: 01/01/2015 - 31/12/2016

Resumen:

Palabras Clave: Visión omnidireccional, apariencia global, mapa topológico, localización jerárquica.

Investigador Principal: L. Payá

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VISCOBOT II

Título: Exploración Integrada de Entornos mediante Robots Cooperativos para la Creación de Mapas 3D Visuales y Topológicos para Navegación con 6 Grados de Libertad

Financiado por: CICYT Ministerio de Ciencia e Innovación

Duración: 01/01/2011 al 31/12/2013

Resumen:

Palabras Clave: Robots Cooperativos, SLAM visual, Exploración Cooperativa

Investigador Principal: O. Reinoso

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VISCOBOT: Percepción

Título: Sistemas de Percepción Visual Móvil y Cooperativo como Soporte para la Realización de Tareas con Redes de Robots

Financiado por: CICYT Ministerio de Ciencia e Innovación

Duración: 1/10/2007 - 30/09/2010

Resumen:

Palabras Clave: Robots Cooperativos, SLAM visual, Exploración cooperativa, Reconstrucción basada en apariencia

Investigador Principal: O. Reinoso

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Teleoperacion Cooperativa

Título: Herramientas de teleoperación colaborativa. Aplicación al control cooperativo de robots

Financiado por: CICYT Ministerio de Educación y Ciencia

Duración: 12/2004 - 11/2007

Resumen:

Palabras Clave: Robots cooperativos, control colaborativo, teleoperación colaborativa

Investigador Principal: O. Reinoso

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Aidico-DISCO

Título: Estudio y Análisis de Corte con Disco mediante Monitorización del proceso en Piedra Natural

Financiado por: Generalitat Valenciana

Duración: 1/1/2004 - 31/12/2005

Palabras Clave: Corte de Piedra

Investigador Principal: O. Reinoso


ATTEND

Título: Modelado de espacios virtuales para entrenamiento de sistemas teleoperados en entornos dinámicos

Financiado por: CICYT Ministerio de Educación y Ciencia

Duración: 28/12/2001 - 27/12/2004

Resumen:

Palabras Clave: Teleoperación, robótica, aprendizaje, dispositivo maestro , haptico, control visual

Investigador Principal: O. Reinoso

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AYILTH

Título: Máquina de ensayos multiaxial para desarrollo de nuevos tratamientos para la fabricación de piel, optimizando el aprovechamiento de la misma

Financiado por: U.E.CRAFT- Programa GROWTH

Duración: 8/2001 - 7/2003

Resumen:

Palabras Clave: Sistemas de medida, fabricación de piel, tratamiento de piel

Investigador Principal: L.M. Jiménez

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TREPA: Robot Teleoperado Escala Palmeras

Título: Robot trepador para mantenimeinto de palmerales y estucturas cilíndricas alargadas

Financiado por: CICYT Ministerio de Educación y Ciencia

Duración: 1/1/2000 - 31/12/2001

Resumen:

Palabras Clave: Teleoperación, robótica, aprendizaje, dispositivo maestro , haptico, control visual

Investigador Principal: O. Reinoso

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Control de Robots Teleoperados

Título: Sistemas automáticos y de aprendizaje en arquitecturas de control para teleoperación

Financiado por: CICYT Ministerio de Educación y Ciencia

Duración: 11/1998 - 12/2000

Resumen:

Palabras Clave: Teleoperación, Robótica, Aprendizaje, Entorno no-estructurado, Visión artificial

Investigador Principal: O. Reinoso

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Sistema de Desbarbado Automático

Título: Desarrollo de un sistema automatizado de desbarbado de productos obtenidos por inyección de plástico

Financiado por: IMPIVA - en colaboración con INESCOOP

Duración: 9/1998 - 9/1999

Resumen:

Palabras Clave: Robótica, Visión Artificial, Inyección, Plásticos, Calzado

Investigador Principal: O. Reinoso

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Incremento de la Resolución de Imágenes Digitales

Título: Técnicas de Simulación para el Incremento de Resolución en Imágenes Digitales con Bordes Pronunciados

Financiado por: Generalitat Valenciana

Duración: 1/1/1999 - 31/12/1999

Resumen:

Palabras Clave: Visión Artificial, Subpixel

Investigador Principal: O. Reinoso

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Convenios con Empresas

abionica1.20T

Título: "Desarrollo de algoritmos de detección y seguimiento de marcas visuales artificiales para la navegación de drones en tareas de inspección de grandes terrenos"

Financiado por: ABIONICA SOLUTIONS S.L.

Duración:

Palabras Clave:

Investigador Principal: A. Gil

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A&CN2020

Título: Aplicación de sistemas de visión artificial para el desarrollo de entornos de realidad aumentada y análisis estadístico de datos metrológicos

Financiado por: AUTOMATICA Y CONTROL NUMÉRICO, S.L.

Duración:

Palabras Clave:

Investigador Principal: O. Reinoso


PiesCuadrados

Título: Contrato para el desarrollo de un software para la detección y medición de los diferentes tonos de piel

Financiado por: PIES CUADRADOS LEATHER S.L.

Duración:

Palabras Clave:

Investigador Principal: O. Reinoso

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QBot

Título: Contrato de desarrollo de software

Financiado por: Q-BOT LIMITED

Duración:

Palabras Clave:

Investigador Principal: O. Reinoso

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IXION1

Título: Contrato para la realización de los trabajos de desarrollo experimental que forman parte del Proyecto presentado al Plan Avanza2 de título "iCOPILOT Asistente inteligente a la conducción"

Financiado por: IXION INDUSTRY AND AEROSPACE, S.L.

Duración:

Palabras Clave:

Investigador Principal: O. Reinoso

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IXION2

Título: Contrato para la realización de los trabajos de desarrollo experimental que forman parte del proyecto presentado al Plan Avanza2 de título "SUPVERT Vehículo Autónomo Aéreo para Inspección de estructuras Verticales"

Financiado por: IXION INDUSTRY AND AEROSPACE S.L.

Duración:

Palabras Clave:

Investigador Principal: O. Reinoso

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GRASS: Pavimentos de Césped Artificial

Título: Generación de criterios para el desarrollo de bases amortiguadoras aplicadas a pavimentos de césped artificial

Financiado por: Euro Grass 2002 S.L.

Duración:

Palabras Clave:

Investigador Principal: O. Reinoso


Ensayo A&CN (I)

Título: Desarrollo de un sistema de adquisición de datos para Ensayo de absorción de impactos y Ensayo de deformación según norma UNE 41958 IN

Financiado por: Automatica & Control Numérico (A&CN)

Duración: 1/2007 - 1/2008

Palabras Clave:

Investigador Principal: O. Reinoso


Ensayos A&CN (II)

Título: Análisis y Construcción de un Sistema Mecánico para el Ensayo de Pavimentos Deportivos según norma UNE 41598 IN

Financiado por: Automática & Control Numérico (A&CN)

Duración: 4/2007 - 1/2008

Palabras Clave:

Investigador Principal: O. Reinoso


PICUDO

Título: Instalación de Seguimiento y Filmación del Picudo Rojo

Financiado por: Ayuntamiento de Elche - Estación PHOENIX

Duración: 4/2006 - 7/2007

Resumen:

Palabras Clave: Sistemas de Vigilancia, Visión Artifical

Investigador Principal: O. Reinoso


MetaleX

Título: Diseño e implementación de buscador electrónico de normativa en el sector del metal: "MetaleX"

Financiado por: FEMPA

Duración: 1 año

Resumen:

Palabras Clave: metalex, fempa

Investigador Principal: D. Ubeda


Proyectos Colaboración Interuniversitaria

AutomatL@bs

Título: AutomatL@bs: red de laboratorios remotos para la docencia en Teoría de Control

Financiado por: Red E-Automatica CICYT

Duración: 2007-08

Resumen:

Palabras Clave: Laboratorios Remotos, Sistemas de Control, Educación en Automática

Investigador Principal: O. Reinoso

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