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ORCID:  http://orcid.org/0009-0009-0589-5935
Tipo de documento: Trabalho de Conclusão de Curso
Tipo de acceso: Acesso Aberto
Título: Sistema de visão computacional embarcado para previsão de trajetória plana e interceptação de projétil em tempo real
Título (s) alternativo (s): Embedded computer vision system for real-time flat trajectory prediction and projectile interception
Autor: Silva, Pedro Luís Mendonça
Primer orientador: Lima, Gabriela Vieira
Primer miembro de la banca: Moura, Éder Alves de
Segundo miembro de la banca: Silva, Fábio Vincenzi Romualdo da
Resumen: A visão computacional tem se consolidado como uma tecnologia essencial no desenvolvimento de sistemas autônomos, com aplicações significativas em áreas como medicina, esportes, robótica e agricultura. Com o avanço do poder computacional e da eficiência energética em componentes eletrônicos, o processamento de dados em sistemas embarcados tem se mostrado útil para aumentar a autonomia e a descentralização das soluções baseadas em visão computacional. Dentre as funções que essa tecnologia pode desempenhar, destacam-se a identificação de objetos e a predição de suas trajetórias em tempo real. Nesse contexto, este trabalho propõe o desenvolvimento de um sistema físico composto por um interceptador inteligente, capaz de bloquear a trajetória de um projétil em um ambiente plano. Através da integração de algoritmos de visão computacional e de controle, o sistema será capaz de identificar e prever a trajetória de uma esfera, deslocando um atuador linear até o ponto de colisão calculado, a fim de impedir o avanço do projétil. O processamento dos dados visuais será realizado por uma placa BeagleBone Black, que operará sob o sistema operacional Linux. A aquisição de informações sensoriais e o envio de sinais de controle para um motor de corrente contínua serão responsabilidade de um ESP32. Assim, o projeto aborda aspectos multidisciplinares, envolvendo eletrônica, programação, acionamentos elétricos, controle e inteligência artificial, oferecendo uma solução compacta e eficiente para desafios de alta precisão e resposta em tempo real. Os testes iniciais foram realizados em um computador pessoal e validaram a abordagem dos algoritmos de visão e previsão de trajetória. Ao transferir essa responsabilidade para a BeagleBone Black, foi verificado uma queda de desempenho em função do menor poder de processamento, mas o sistema conseguiu interceptar o projétil de forma satisfatória. A adoção de técnicas simples e robustas, como calculos geométricos, foi essencial para a acurácia das previsões realizadas. Os resultados atingidos foram compatíveis com os objetivos propostos.
Abstract: Computer vision has become an essential technology in the development of autonomous systems, with significant applications in fields such as medicine, sports, robotics and agriculture. Due to advancements in computational power and energy efficiency in electronic components, data processing in embedded systems has proven useful in increasing the autonomy and decentralization of computer vision-based solutions. Among the tasks that this technology can perform, object identification and real-time trajectory prediction stand out. In this context, this work proposes the development of a physical system composed of an intelligent interceptor capable of blocking the trajectory of a projectile in a planar environment. Through the integration of computer vision and control algorithms, the system will be able to identify and predict the trajectory of a sphere, moving a linear actuator to the calculated collision point to prevent the projectile from advancing. The processing of visual data will be performed by a BeagleBone Black board, which will operate under the Linux operating system. The acquisition of sensory information and the sending of control signals to a direct current motor will be the responsibility of an ESP32. Thus, the project addresses multidisciplinary aspects, involving electronics, programming, electric drives, control, and artificial intelligence, providing a compact and efficient solution for high-precision, real-time response challenges. Initial tests were conducted on a personal computer and validated the proposed vision and trajectory prediction algorithms. When processing was transferred to the BeagleBone Black, a decrease in performance was observed due to its lower computational capacity; however, the system was still able to intercept the projectile in a satisfactory manner. The adoption of simple and robust techniques, such as geometric calculations, was essential to achieving accurate predictions. The results obtained were consistent with the proposed objectives.
Palabras clave: Rastreamento de objetos
Controle de posição
Sistemas embarcados
Object tracking
Position control
Embedded systems
Área (s) del CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS
Idioma: por
País: Brasil
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Cita: SILVA, Pedro Luís Mendonça. Sistema de visão computacional embarcado para previsão de trajetória plana e interceptação de projétil em tempo real. 2025. 67 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Controle e Automação) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46195
Fecha de defensa: 5-may-2025
Aparece en las colecciones:TCC - Engenharia de Controle e Automação

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