Research Project

SIRVENT: Sistema reconfigurable para la navegación basada en visión de robots caminantes y rodantes en entornos naturales.

Type

National Project

Start Date

01/12/2003

End Date

30/11/2006

Project Code

DPI2003-05193-C02-01

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Staff

Project Description

En este proyecto se abordará el problema de la navegación de robots en entornos naturales sin modificar. No se supondrá ningún conocimiento previo del entorno en el que se va a llevar a cabo la tarea de navegación, es decir, deberá funcionar en entornos desconocidos de los que inicialmente no se disponga de ningún mapa. El robot deberá ser capaz de alcanzar su objetivo a partir únicamente de la información visual obtenida a través de las cámaras transportadas por él mismo, y no deberá depender del acceso a sistemas de posicionamiento externos, como GPS, si bien, en los casos en que estén disponibles, podrá recurrirse a la utilización de tales fuentes de información para facilitar la tarea de navegación.
En todo caso, el objetivo de la navegación estará definido de forma puramente visual, y será seleccionado por el usuario utilizando una interfaz que le permita presenciar las imágenes captadas por la cámara del robot. Una vez definido el objetivo, el robot deberá alcanzarlo de forma autónoma, utilizando como referencia balizas (landmarks) naturales extraídas de las imágenes captadas a lo largo de su evolución.
Para hacer posible la navegación en entornos naturales se utilizarán robots todo terreno con ruedas u orugas para entornos medianamente abruptos, y robots caminantes para entornos más difíciles. El sistema de navegación que se desarrollará será reconfigurable, de modo que podrá ser utilizado con cualquiera de los robots disponibles. Esto permitirá realizar la misma tarea de navegación con distintos robots, sistemas de visión, algoritmos de localización, etc., lo que permitirá llevar a cabo comparaciones entre ellos bajo condiciones equivalentes.

Project Publications

Journal Publications

  • J.M. Porta and E. Celaya. Reinforcement learning for agents with many sensors and actuators acting in categorizable environments. Journal of Artificial Intelligence Research, 23: 79-122, 2005.

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  • E. Todt and C. Torras. Detecting salient cues through illumination-invariant color ratios. Robotics and Autonomous Systems, 48(2): 111-130, 2004.

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  • J.M. Porta and E. Celaya. Reactive free-gait generation to follow arbitrary trajectories with a hexapod robot. Robotics and Autonomous Systems, 47(4): 187-201, 2004.

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  • G. Alenyà, E. Martinez and C. Torras. Fusing visual and inertial sensing to recover robot egomotion. Journal of Field Robotics, 21(1): 23-32, 2003.

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Conference Publications

  • E. Celaya, J.L. Albarral, P. Jiménez and C. Torras. Visually-guided robot navigation: From artificial to natural landmarks, 6th International Conference on Field and Service Robotics, 2007, Chamonix, França, Vol 42 of Springer Tracts on Advanced Robotics, pp. 287-296, 2007, Springer, Berlin, Alemanya.

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  • E. Celaya, J.L. Albarral, P. Jiménez and C. Torras. Natural landmark detection for visually-guided robot navigation, 10th Congress of the Italian Association for Artificial Intelligence, 2007, Roma, Italia, in Artificial Intelligence and Human-Oriented Computing, Vol 4733 of Lecture Notes in Computer Science, pp. 555-566, 2007, Springer, Berlin, Alemanya.

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  • J. Roca, M.P. Bobi, E. Celaya and S. Cardona. Comparison of reversible and irreversible actuators for statically stable walking robots from the point of view of the energy consumption, 9th International Conference on Climbing and Walking Robots, 2006, Brussel·les, Bèlgica, pp. 129-136, Emerald.

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  • J.L. Albarral and E. Celaya. Extraction of significant regions in color images for landmark identification, 3rd International Conference on Informatics in Control, Automation and Robotics, 2006, Setúbal, Portugal, pp. 552-556, INSTICC.

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  • E. Celaya, T. Creemers and J.L. Albarral. A general platform for robot navigation in natural environments, 8th International Conference on Climbing and Walking Robots, 2005, Londres, Gran Bretanya, in Climbing and Walking Robots, pp. 851-858, 2006, Springer, Berlin, Alemanya.

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  • A. Agostini and E. Celaya. Feasible control of complex systems using automatic learning, 2nd International Conference on Informatics in Control, Automation and Robotics, 2005, Barcelona, Espanya, pp. 284-287, 2005, INSTICC.

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  • E. Celaya, J.L. Albarral and T. Creemers. A flexible platform for vision-based robot navigation, 1st International Workshop on Telerobotics and Augmented Reality for Teleoperation, 2005, Madrid, Espanya, in Proceedings of the first International Workshop on Telerobotic and Augmented Reality for Teleoperation, pp. 1-22, 2005, Universidad Politécnica de Madrid, Madrid, Espanya.

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  • G. Alenyà, J. Escoda, A.B. Martinez and C. Torras. Using laser and vision to locate a robot in an industrial environment: A practical experience, 2005 IEEE International Conference on Robotics and Automation, 2005, Barcelona, Espanya, pp. 3539-3544, IEEE.

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  • E. Todt and C. Torras. Color-contrast landmark detection and encoding in outdoor images, 11th International Conference on Computer Analysis of Images and Patterns, 2005, Versailles, França, in Computer Analysis of Images and Patterns, Vol 3691 of Lecture Notes in Computer Science, pp. 612-619, 2005, Springer, Berlin, Alemanya.

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  • A. Agostini and E. Celaya. Learning in complex environments with feature-based categorization, 8th Conference on Intelligent Autonomous Systems, 2005, Amsterdam, Països Baixos, in Intelligent Autonomous Systems, pp. 446-455, 2005, IOS Press.

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  • A. Agostini and E. Celaya. Applying categorization to improve learning in complex environments, 1a Jornada de Recerca en Automàtica, Visió i Robòtica, 2004, Barcelona, Espanya, pp. 263-268, 2004, UPC, Barcelona, Espanya.

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  • A. Agostini and E. Celaya. Learning model-free motor control, 16th European Conference on Artificial Intelligence, 2004, València, Espanya, in ECAI 2004: Proceedings of the 16th European Conference on Artificial Intelligence, Vol 110 of Frontiers in Artificial Intelligence and Applications, pp. 947-948, 2004, IOS Press, Amsterdam, Països Baixos.

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  • A. Agostini and E. Celaya. Trajectory tracking control of a rotational joint using feature-based categorization learning, 2004 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, 2004, Sendai, Japó, in Intelligent Robots and Systems, pp. 3489-3494, 2004, IEEE, Barcelona, Espanya.

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  • J.L. Albarral and E. Celaya. Implementation of a driver level with odometry for the LAURON III hexapod robot, 7th International Conference on Climbing and Walking Robots, 2004, Madrid, Espanya, in Climbing and Walking Robots, pp. 135-141, 2005, Springer, Berlin, Alemanya.

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  • G. Alenyà, E. Martinez and C. Torras. Estimació del moviment d'un robot observant contorns actius, 1a Jornada de Recerca en Automàtica, Visió i Robòtica, 2004, Barcelona, Espanya, pp. 319-324, 2004, UPC, Barcelona, Espanya.

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