Modelado en CoppeliaSim de Sistema Aéreo Autónomo para el Seguimiento Visual de Múltiples Objetivos

Abstract

Con este trabajo termina una intensa e importante etapa en mi vida, la cual me ha permitido evolucionar personalmente, tanto en cuanto a habilidades y conocimientos como en términos de madurez personal. Es conveniente mencionar a aquellas personas que me han acompañado durante este proceso. Indudablemente, agradecer el apoyo de mi familia, especialmente el apoyo incondicional de mis padres que me han permitido superar diversos obstáculos que he ido encontrando durante esta etapa. También mencionar a mis amigos, especialmente a los nuevos conocidos durante estos años, los cuales me han hecho creer en las cualidades del trabajo en grupo y me han enseñado que la ingeniería no debe ser un mundo aislado sino colaborativo y donde, aunque pueda parecer obvio, es importante apoyarse en los conocimientos de los demás para sacar lo mejor de un proyecto. Por otra parte, agradecer ampliamente al equipo docente, el cual no se valora suficientemente, la calidad de los conocimientos transmitidos y su voluntad por transmitir sus experiencias personales en sus respectivos campos de especialización. Han permitido que se termine este grado con unos conocimientos y habilidades repartidos en varios campos muy candentes de la ingeniería los cuales confío que serán útiles en mi futuro cercano. Finalmente, mencionar especialmente a Manuel Vargas, agradeciendo su paciencia y confianza en mi persona para este proyecto, así como por su trato y atención extraordinarios. Me ha ayudado a sobrepasar las diferentes incertidumbres que surgían y a cerrar esta etapa con un proyecto de una temática muy interesante y prometedora.

In this project, we aim to design a system consisting of a UAV equipped with multiple cameras that allows tracking a variable number of moving targets. Along with the theoretical design of the system, simulation is important to support it, which is carried out in the CoppeliaSim software, laying the groundwork for a possible physical implementation. This multicamera system can be innovative in various tasks such as video surveillance, traffic monitoring, agriculture, among others, enabling automation of processes and taking advantage of the benefits of an autonomous system in more innacessible areas. Different computer vision techniques are proposed and analyzed, which are essential to identify the targets to be tracked. The relative geometry between the UAV system and the scene is also studied to understand how to achieve proper targeting of the objectives through their orientable cameras. Once the targets are identified, algorithms are presented to interact with them, such as grouping them into different clusters, interaction between the wide-angle camera and the orientable ones, among others. A segment of modeling the UAV elements is also incorporated to emulate their physical behavior, allowing the development of control strategies for them. Finally, after presenting the theoretical analysis of the problem, it will be implemented in a software prototype designed using Python programs that communicate with the modeled environment and allow verification of the functionality of the developed techniques and algorithms.