Desarrollo de un sistema de localización de bajo costo para vehículos de guiado automático basado en detección de marcadores de referencia

Abstract

El presente trabajo surge como alternativa de bajo costo a las soluciones de localización en interiores usados por los vehículos de guiado automático para el transporte automatizado de mercancía en entornos industriales. Se propone un sistema de localización basado en la detección de marcadores de referencia cuadrados y la posterior estimación de posición a partir del conocimiento de los cuatro vértices de cada marcador. El sistema puede comunicarse con controladores lógicos programables mediante el protocolo TCP a fin de poder integrarse a procesos de automatización industriales. Para tal fin se utilizó la biblioteca de visión artificial OpenCV y la librería ArUco. Además, se propone un método de adquisición asíncrona de imágenes que utiliza técnicas de computación concurrente y permite un aumento significativo de la velocidad de procesamiento y una reducción drástica de la latencia del sistema. Las condiciones para asegurar una detección robusta y libre de errores de ambigüedad de estimación son analizadas.

The present work emerges as a low-cost alternative to indoor location solutions used by automatic guided vehicles for the automated transport of merchand1se in industrial environments. A localization system based on the detection of square reference markers and the subsequent position estimation based on the knowledge of the four vertices of each marker is proposed. The system can communicate with programmable logic controllers through the TCP protocol in order to be integrated into industrial automation processes. For this purpose, the OpenCV artificial vision library and the /\rUco library were used. In addition, an asynchronous image acquisition method that uses concurrent computing techniques and allows a significant increase in processing speed ar.d a drastic reduction in system latency is proposed. The conditions to ensure a robust detection and free of pos1tion amb19 uity errors are analyzed.