FLYING ROBOTS
A equipe Flying Robots tem como missão impulsionar o estudo e o desenvolvimento de robôs voadores autônomos e inteligentes voltados à inspeção e operação em faixas de dutos e instalações industriais. Para isso, utiliza como base o desafio proposto pela RoboCup Flying Robot League, que simula um ambiente com plataformas marítimas, bases terrestres e obstáculos variados. Através desse cenário, a equipe projeta soluções que abrangem desde a navegação em ambientes desordenados até pousos de precisão, explorando ao máximo os limites da autonomia aérea sem o uso de GPS, com foco em visão computacional, controle robusto e percepção embarcada.
Nosso desenvolvimento é centrado na criação de drones elétricos customizados, com arquitetura modular e sistemas embarcados para localização, manipulação e tomada de decisão em tempo real. A equipe projeta sistemas completos de navegação baseados em ROS2 e PX4, além de explorar técnicas de inteligência artificial para controle de voo e interação com humanos via gestos. A participação no desafio da RoboCup tem sido essencial para consolidar nossa abordagem prática e científica, fomentando a pesquisa aplicada e a formação de profissionais capazes de atuar em cenários reais de inspeção industrial com robôs aéreos autônomos.
CBR 2023
O Pequi Mecânico iniciou sua participação na Flying Robots League em 2023, durante a Competição Brasileira de Robótica (CBR) em Salvador, utilizando uma plataforma fechada 3DR Robotics Iris+. O foco inicial foi a integração de percepção, navegação e controle usando ROS1 e PX4.
CBR 2024
Em 2024, durante a CBR em Goiânia, nós apresentamos um VANT totalmente open-hardware, melhorando significativamente a autonomia e a confiabilidade do sistema em todas as fases da liga.
CBR 2025
Para a RoboCup 2025, apresentamos duas plataformas aéreas desenvolvidas pela nossa equipe:
- Hermit, um VANT modular de arquitetura open-hardware, equipado com sensores avançados de visão e inerciais para execução de tarefas como localização, mapeamento, navegação e manipulação aérea autônoma;
- Silver, um drone ultraleve otimizado para tarefas de alta agilidade, incluindo controle por gestos e navegação em ambientes desordenados.
Ambos os sistemas foram projetados para operar em ambientes sem disponibilidade de GPS, utilizando exclusivamente visão computacional para percepção e localização. Toda a arquitetura de controle é baseada em ROS2 e PX4, garantindo modularidade, escalabilidade e conformidade com as especificações técnicas exigidas pela liga. As soluções embarcadas refletem nosso compromisso com a robustez, autonomia e precisão em cenários complexos e dinâmicos.
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Conquistas
Pouso Autônomo nas Bases
O pouso é realizado de forma autônoma por meio de uma estratégia de descida controlada, que corrige continuamente o alinhamento horizontal do drone em relação ao centróide visual da base de pouso. O sistema utiliza feedback de percepção, atualizando em tempo real os pontos de referência com base nas coordenadas processadas da base. Durante a descida, a altitude é reduzida progressivamente, enquanto correções horizontais são aplicadas dinamicamente para minimizar desvios. A aterrissagem é confirmada quando a velocidade vertical se estabiliza próxima de zero, sem a necessidade de sensores de contato. Tudo é controlado em modo offboard por um nó ROS2, que integra feedback visual e estimativas de estado para garantir precisão tanto na orientação vertical quanto na horizontal.
Voo Estável
A estabilidade em voo é assegurada por meio de um sistema de navegação embarcado que realiza fusão sensorial entre a Intel RealSense T265 (odometria visual-inercial), o sensor óptico ARK e os sensores inerciais do Pixhawk. A estimativa de estado é processada pelo filtro de Kalman estendido (EKF) nativo do PX4, permitindo uma localização robusta e contínua durante toda a missão. O controle de atitude e posição é executado em modo offboard, com trajetórias geradas por nós ROS2 e atualizadas em tempo real conforme o erro de posição estimado. Isso garante alta precisão em manobras de decolagem, cruzeiro e aproximação, mesmo em ambientes dinâmicos ou com iluminação variável.
Detecção de Códigos de Barras e QR Codes
A leitura de QR Codes é integrada ao pipeline de visão embarcado, utilizando a biblioteca Pyzbar para decodificação em tempo real dos marcadores visuais. As imagens capturadas pela câmera RGB do sistema são processadas continuamente durante o voo, permitindo a extração de informações relevantes da missão sem intervenção externa. A robustez do sistema foi validada em simulações sob condições adversas de iluminação e ângulos de visualização, refletindo cenários típicos de ambientes internos e competitivos. Esta funcionalidade é fundamental para a adaptação dinâmica do planejamento de tarefas, pois possibilita ao agente aéreo recuperar e reagir a informações contextuais durante a exploração.
Membros de 2025
