Carro auto-guiado

Que tal um carro que dirige a si mesmo? Vários pesquisadores, de empresas e universidades de muitos países, estão trabalhando nesse tema. Provavelmente você já ouviu falar no DARPA Gran Challenge, uma competição patrocinada pelo departamento de defesa dos Estados Unidos que tem por objetivo o desenvolvimento de veículos totalmente autônomos que possam percorrer grandes distâncias em ambientes não-estruturados. Devido à complexidade do problema, as instituições que participam dessas competições investem milhões de dólares na construção de cada veículo, muito mais que o valor do prêmio oferecido ao vencedor.

Basicamente, um carro auto-guiado é um robô móvel. O grande problema desse grande robô é que ele deve se mover num ambiente extremamente dinâmico e potencialmente perigoso! Por isso, saber localizar-se e conseguir definir suas próprias ações com precisão são características essenciais. 

Nesse contexto, o professor Rafael Vivacqua, meu colega no Campus Serra do IFES, está trabalhando num sistema de reconhecimento de imagens em tempo real para que veículos possam se localizar em ruas, avenidas e estradas. Seu trabalho é parte de sua tese de doutorado em Engenharia Elétrica na UFES. O sistema que ele desenvolveu faz o processamento da imagem capturada por uma câmera, posicionada no pára-brisas dianteiro do veículo, identifica a estrada, e decide qual deve ser o ângulo de giro do volante para manter o automóvel no caminho correto. 

Programa do veículo auto-guiado desenvolvido por Rafael Vivacqua.

Para funcionar em tempo real, o sistema foi todo programado em C++ utilizando a biblioteca OpenCV. As faixas da pista são detectadas por processamento da imagem capturada por uma câmera de alta resolução. Após o processamento, o sistema determina o ângulo que deve ter o volante para manter o automóvel no centro da pista (veja figura acima).

Rafael realizou um teste do sistema em condições reais. Para isso, montou uma câmera ao lado do espelho retrovisor interno de um veículo e conectou-a a um notebook que rodava o programa que desenvolveu.

Para indicar o ângulo de giro do volante, ele montou um dispositivo com uma pequena haste móvel, cuja inclinação é proporcional ao giro  indicado pelo sistema de reconhecimento da pista. A haste móvel é controlada diretamente pelo programa através de uma placa Lauch Pad, com microcontrolador MSP430, que recebe comandos do computador.

Teste do sistema do veículo auto-guiado.

Finalmente, pé na estrada! O teste é mostrado no vídeo abaixo! Foi realizado na BR-262, entre Domingos Martins e Vitória, no ES. Veja o resultado!

Gostaria apenas de deixar claro que, no teste mostrado, quem está dirigindo o carro é o motorista, e não o sistema. Portanto, nenhuma lei foi desobedecida aqui! Muita coisa ainda precisa ser desenvolvida antes que o sistema possa, de fato, controlar o veículo com segurança. No entanto, o resultado fantástico desse teste demonstra o enorme potencial que esse sistema possui!

Deixo meus parabéns ao Rafael pelo excelente trabalho! 

Até a próxima!