Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46273
ORCID:  http://orcid.org/0009-0005-4891-1983
Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Navegação autônoma em robôs de baixo custo com smartphone como sensor e cérebro
Alternate title (s): Autonomous navigation in low-cost robots using a smartphone as sensor and brain
Author: França, Danilo Vieira
First Advisor: Souza, Jefferson Rodrigo de
First member of the Committee: Couto, Leandro Nogueira
Second member of the Committee: Gabriel, Paulo Henrique Ribeiro
Summary: Este trabalho apresenta uma plataforma robótica de baixo custo, baseada em Arduino, que integra um smartphone Android como único sensor visual e unidade de processamento, para detectar e perseguir um objeto através de Visão Computacional. O robô, controlado por Arduino, executa navegação a partir de comandos recebidos via Bluetooth, gerados pelo aplicativo Android que emprega OpenCV e detecção de objetos com base na cor (Blob Detection). 40 execuções em dois cenários padronizados compararam a solução a um robô seguidor de linha tradicional, equipado com sensores infravermelhos, revelando desempenho equivalente, porém com muito mais flexibilidade operacional. Adicionalmente, são realizados novos experimentos com um segundo smartphone, mais moderno e, por consequência, com maior poder computacional, o que possibilitou a exploração dessas novas características para obter resultados mais precisos. Isso inclui o teste de estimativas de distâncias, onde foram realizadas estimativas para distâncias entre 5 e 210 centímetros e calculados os erros para a maior e menor distância estimadas. Com base nisso, foram elaboradas 4 abordagens com o objetivo de reduzir esses erros. Este trabalho apresenta como contribuição a demonstração de um smartphone combinado a um kit robótico, substituindo sensores ópticos dedicados e navegação autônoma usando bibliotecas open-source no ambiente móvel.
Abstract: This work presents a low-cost robotic platform, based on Arduino, which integrates an Android smartphone as the only visual sensor and processing unit, to detect and pursue an object through Computer Vision. The robot, controlled by Arduino, performs navigation based on commands received via Bluetooth, generated by the Android application that uses OpenCV and color-based object detection (Blob Detection). 40 executions in two standardized scenarios compared the solution to a traditional line-following robot, equipped with infrared sensors, revealing equivalent performance, but with much more operational flexibility. Additionally, new experiments were carried out with a second smartphone, more modern and, consequently, with greater computational power, which made it possible to explore these new characteristics to obtain more accurate results. This includes the test of distance estimates, where estimates were made for distances between 5 and 210 centimeters and the errors for the largest and smallest estimated distances were calculated. Based on this, 4 approaches were developed with the aim of reducing these errors. This work presents as a contribution the demonstration of a smartphone combined with a robotic kit, replacing dedicated optical sensors and autonomous navigation using open-source libraries in the mobile environment.
Keywords: Visão computacional
Computer vision
Robótica de baixo custo
Low-cost robotics
Smartphone como sensor
Smartphone as sensor
Detecção de objetos
Object detection
Navegação autônoma
Autonomous navigation
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: França, Danilo Vieira. Navegação autônoma em robôs de baixo custo com smartphone como sensor e cérebro. 2025. 40 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Ciência da Computação) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46273
Date of defense: 9-May-2025
Appears in Collections:TCC - Ciência da Computação

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