Laboratorio de Automatización, Robótica y Visión por Computador (ARVC)
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Luis Payá Castelló

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Luis Payá

Profesor Contratado Doctor

Lab. Automatización, Robótica y Visión por Computador
Universidad Miguel Hernández

Dirección:

Universidad Miguel Hernández
Dpto. de Ingeniería de Sistemas y Automática
Edificio QUORUM V
Avda Universidad s/n
03202 - Elche (Alicante) SPAIN

Tel:  +34 96 665 8859
Fax:  +34 96 665 8979

Email: lpaya@umh.es

ORCID:  orcid.org/0000-0002-3045-4316
RESEARCHID: http://www.researcherid.com/rid/I-5178-2015

Proyectos en los que he trabajado

Proyectos Públicos Subvencionados

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: Para que un robot móvil pueda realizar una tarea de manera autónoma, debe ser capaz de moverse por cualquier tipo de entorno. Para ello, es necesario que dicho robot construya un modelo del entorno que le permita estimar su posición y navegar hacia los puntos destino.
La creación de mapas y navegación es una línea de investigación muy activa, en la que se han centrado numerosos investigadores que han desarrollado muy diversos algoritmos usando diferente información sensorial. Hasta el momento la mayor parte de los esfuerzos se han centrado en establecer modelos de entornos a partir de información puntual y relevante del mismo sin considerar un estudio global de la escena en su conjunto.
 
En respuesta a este desafío, este proyecto plantea la mejora y desarrollo de nuevos mecanismos que permitan un modelado eficiente, robusto y preciso de entornos, haciendo uso de sistemas de visión omnidireccional. El grupo de investigación proponente ha avanzado en estas áreas en los últimos años, desarrollando diversos algoritmos de creación de mapas, localización, SLAM y exploración a partir de la información proporcionada por diferentes tipos de sistemas de visión montados sobre los propios robots. Para ello, ha explorado con profundidad las posibilidades que ofrecen los métodos de descripción de escenas basados en la extracción de características locales y los basados en la apariencia visual global, llegando a resultados notables en estas áreas.

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

Investigador Principal: L. Payá, O. Reinoso

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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: La realización de tareas por parte de robots móviles que se desenvuelven por un entorno desconocido es una de las líneas de investigación abiertas en la actualidad y que previsiblemente tendrá mayor repercusión a medio plazo. Para ello es necesario poder tener como referencia una información lo más precisa y detallada posible con objeto de que el robot o los robots que se encuentran ejecutando una determinada tarea pueden localizarse dentro del entorno de trabajo. Durante los últimos años se ha trabajado de forma notable y con excelente resultados en esta línea de investigación de creación de mapas de entornos a través de los cuales se pudieran localizar los robots en un proceso conjunto (Simultaneous Localization And Mapping). El grupo de investigación proponente se ha centrado durante los últimos años en esta línea de investigación teniendo como datos de partida para la creación del mapa, la información visual de cada uno de los sistemas de visión con que cuenten los robots. A partir de esta información visual, se han configurado mapas métricos con objeto de que los robots puedan localizarse y desarrollar tareas de navegación de una forma lo más precisa posible. Dentro de esta propuesta de investigación, el grupo proponente ha obtenido notables resultados.
Sin embargo, existen hoy en día incertidumbres y mejoras a satisfacer con objeto de poder utilizar dichos mapas de una forma más eficiente. Uno de los grandes problemas actualmente existentes es el tratamiento de la información visual que se ha modificado en los entornos a medida que los robots desarrollan sus tareas. Los mapas creados deben ser actualizados de forma paulatina teniendo en cuenta la dinámica realmente existente en los entornos de trabajo. Otra de las propuestas abiertas consiste en integrar en dichos mapas información de apariencia global a la vez que se compatibilizan la estructura métrica de los mismos, de manera que la localización del robot sea más efectiva en grandes entornos e incluso poder acometer una localización jerárquica dentro del mapa. Es en este ámbito donde se centra el presente proyecto de investigación, en el que a partir de los resultados alcanzados hasta el momento se plantea acometer nuevas líneas de investigación consistentes en desarrollar mapas visuales dinámicos teniendo en cuenta la información semántica y topológica aportada por los sistemas de visión todo ello en entornos de 6 grados de libertad.

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

Investigador Principal: A. Gil, O. Reinoso

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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: Cuando un robot móvil desarrolla una tarea dentro de un entorno determinado, necesita tener cierto conocimiento del mismo para poder acometer de forma efectiva dicha tarea. Generalmente los entornos por los que se desenvuelven los robots son no estructurados, complejos y cambiantes. De este modo, resulta crucial crear modelos de estos entornos a partir de la información y observaciones que capturen los robots dentro del mismo, con objeto de que la localización sea efectiva. Es en este ámbito donde se centra la propuesta del proyecto.
 
El objetivo principal que planteamos consiste en resolver el problema de creación de mapas de un entorno desconocido, teniendo como entrada la información aportada por un sistema de visión instalado sobre el robot que explora dicho entorno. La alternativa tradicional para resolver este tipo de problemas consiste en la extracción de características locales de las escenas y la creación de mapas métricos en los que es posible estimar la posición del robot respecto a un sistema de referencia global salvo un determinado error asociado. Frente a esta filosofía, nosotros planteamos hacer uso de la información de apariencia global de las escenas para crear mapas topológicos, que contienen información de las localizaciones que componen el entorno y las relaciones de conectividad entre ellas. Se trata de alternativas más recientes  y computacionalmente eficientes que, sin embargo, necesitan un estudio profundo en tareas de creación de mapas robustos  de entornos extensos y con características dinámicas.

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: El desarrollo de tareas por parte de un conjunto de robots en entornos no determinísticos requiere contar con un mapa del entorno que permita una localización precisa. Durante los últimos años se han desarrollado diferentes métodos que posibilitan la construcción de mapas por parte de un robot móvil a medida que se desenvuelve en un entorno no determinístico y en el que se debe localizar (SLAM). Es en este ámbito donde se centra el presente proyecto de investigación, que persigue como objetivo la creación de mapas visuales en entornos 3D no determinísticos por parte de un conjunto de robots móviles equipados con diferentes sistemas de visión.  Así se propone abordar en el presente proyecto de investigación, entre otras, las siguientes líneas: SLAM visual cooperativo 6DOF, en el que los robots se muevan con trayectorias generales en el espacio (con seis grados de libertad) en lugar de las clásicas trayectorias en las que se asume que el robot navega en un plano bidimensional; exploración integrada donde las trayectorias de exploración de los robots tengan en cuenta la incertidumbre del/os mapa/s creados por el conjunto de robots; fusión y alineamiento de mapas visuales entre varios robots; y para finalizar la creación de mapas a partir de la información visual basada en apariencia lo que posibilita la construcción de mapas topológicos de mayor nivel.

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: La realización de tareas de forma coordinada por parte de un conjunto de robots resulta de enorme interés para lograr unos mejores resultados en la consecución de las mismas. Es en este ámbito donde se centra el presente proyecto de investigación planteando la necesidad de utilizar diferentes sistemas de visión distribuidos a lo largo de toda la red de agentes móviles de modo tal que se posibilite una adquisición más completa y detallada del entorno. Para acometer los objetivos propuestos se abordan diferentes líneas de investigación. Así se propone desarrollar entre otros los siguientes aspectos: modelización y caracterización de las marcas visuales a partir de información adquirida y de la información del sistema de adquisición, extensión de las técnicas de filtrado Rao-blackwellized a un conjunto de robots que actúan de forma coordinada, diseño de una base de datos coordinada a partir del estudio basado en apariencia de las imágenes adquiridas por cada robot, y para finalizar, desarrollo de estrategias de cooperación para maximizar la calidad de la información percibida.

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

Investigador Principal: O. Reinoso

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Convenios con Empresas

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



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