Ideias

Projectos/Teses

  • Sistema de vigilância autónomo com base em UAS e visão computacional
    • Docking station (PILAV, entregue 23/24 S1) Proposta escrita e atribuida
    • Detection [Prosta escrita, sem alunos ]
    • Navigation [Prosta escrita, sem alunos ]
  • Shiping container survey with autonomous UAVs
    • SLAM & container detection
    • Path planning, with energy minimization and specific sensor constraints
  • AntiUAS, AntiAntiUAS
    • Comparative analysis of AntiUAS systems (EW – jamming, spoofing, cyber; physical – kinectic, laser, nets, ground vs air based; what to do against deadreckoning and vision perception?)
    • Development of printable adversarial examples against common open-source off-the-shelf detection models using aerial imagery for protecting VIPs
    • Robust UAS protocols against cyber attacks (takeover, etc.)
    • Development of online path planning module for multirotor UAV, to create robust paths against antiUAS systems (kinectic, laser)
    • Use of cognitive radios with SDR to increase robustness of Communications and defeat antiUAS
  • FOD (follow up João Almeida)
  • Marker based localization (follow-up J. Rocha)
    • repetir c/ alvo móvel, vento, gimbal low-cost (TODO tese de controlo, colaboração externa)
      • podemos testar a stack actual com alvo móvel e verificar o comportamento do sistema
    • Criação de área de testes, c/ localização à base de markers e hardware low-cost (percepção e computação) TODO
  • RL-based autolanding controller for low-cost VTOL UAV
  • RL-based controller for tail sitter (tangente R. Rocha)
  • HMI registo ações manutenção
  • Autonomous Unmanned Ground Vehicle (AUGV) (POC: CAP Silva)
    • Use case: landing for drone (Holybro, good for testing auto landing system in mobile targets)
    • Mechanical eng. (construction, mobility, …)
    • Perception (cameras, depth, LIDAR, …)
    • Electronics (energy management, sensors, actuactors, …)
    • Software development (architecture, communication, middleware, integration, …)

Miniprojectos

  • Add gimbal camera do Gazebo models for UAV simulation (POC: CAP Silva)
    • Camera
    • Gimbal
  • Auto shutdown and boot up of PCs (POC: CAP Silva)
    • Raspberry UPS (hardware, electronics)
    • Dashboard for configuration and control (Python, webdevelopment)
  • Low cost gimbal | RaspiCam | 3d printed | servo/BLDC
    • 3d model and 3d printing of support (POC: TEN Vasco Coelho / CAP Silva)
    • Controller (software, ROS, Python, POC: CAP Silva)
    • Sources:
      • https://hackaday.com/2019/08/19/diy-gimbal-for-the-raspberry-pi-camera/
      • https://thepihut.com/products/pan-tilt-platform-for-official-raspberry-pi-camera-module
  • Instrumentação da bancada de testes de propulsão de motores elétricos (POC: TEN Coelho)
    • Calibração da bancada
    • Instrumentação (leitura de força, torque e rpm)
    • Criação de um interface minimalista (GUI) para fácil utilização
    • Validação com ensaios estáticos e em túnel de vento
  • Software planeamento missão DJI (Javascript ou outra linguagem para front-end)
  • Caixa custom electronica para docking station (modulação e impressão 3D)
  • Caixa 3D para bateria de rádio aeronáutico (modulação e impressão 3D)
  • Automated design of 3D printed key tags (modulação paramétrica e impressão 3D)

repeat work with new array of sensors

  • Repetir a recolha de dados do J. Almeida com mais sensores, e.g. estereo, lidar, laser rangefinder, etc.
  • Identificar oportunidades de labeling automático com base em distância a objectos
  • Desenvolvimento de modelos multi-modais
  • Comparar cada modalidade

Depth estimation FOD

  • Com base no dataset construido em Almeida follow-up, desenvolver modelos de monocolar depth estimation.

HMI registo ações manutenção

  • Do trabalho da tese da M. Fontainha, constatou-se que existe uma grande percentagem de erros no dataset das acções de manutenção.
  • A falta de usabilidade e morosidade do processo são apontados como possíveis fontes do problema.
  • Resumidamente, o processo atual envolve acesso a um computador com rede interna, login no sistema, identificar as peças que sofreram intervenção, indicar o número de horas dispendido e escolher o identificador (de uma lista de algumas centenas) que mais se adequa à intervenção.
  • Foi verificado que de toda esta lista, a distribuição dos identificadores selecionados está altamente enviesada para um pequeno subset dos disponíveis. Foi colocada a hipótese de os mecânicos selecionarem apenas uma das opções deste subset para acelerar o processo, evitando demorar tempo no processo de procura do identificador correcto.

Com este trabalho exploratório pretende-se:

  1. comunicar com o “cliente” final (os mecânicos) para descrever o processo actual e identificar os pontos de atrito e o que pode ser melhorado
  2. identificar formas de acelerar a introdução dos dados da acção de manutenção, nomeadamente
  • alternativas para introdução em computador
  • como identificar mais rapidamente as peças que sofreram intervenção
  • como identificar mais rapidamente o identificador correcto (e.g. árvore de decisão)

Trabalho tangente:

  • seria possível um pré-registo automático com base em visão computacional?

Software planeamento missão DJI

  • Enquadramento
    • Atualmente o CIAFA cria os planos de voo para as plataformas DJI nos própios comandos.
    • Este processo não é o mais amigável, e acaba por ser mais “fechado”.
    • Existem programas que permitem fazer este planeamento, mas são pagos.
    • A ALF María Monteiro identificou que é possível criar os planos de voo fora do comandos, usando o formato aberto KML (Keyhole Markup Language).
    • Já foi feito trabalho preliminar para a criação de planos de voo com capacidades não disponíveis no comando da DJI. Contudo, o processo atual não está integrado numa ferramenta única.
  • Objectivo
    • Criar um software baseado em tecnologias web, para criar planos de voo, incluindo acções específicas aos drones da DJI.
    • Features
      • Apresentar um mapa
      • Permitir selecionar pontos no mapa (waypoints para navegação do drone)
      • Definição da altitude e atitude do drone nos waypoints
      • Definição de acções em cada waypoint (e.g. tirar fotografia)
      • Definição da orientação da gimbal da câmara
  • Info útil

Caixa custom electronica para docking station

  • O ASP Rêgo projectou e construiu uma docking station para um drone.
  • Atualmente, os componentes estão dispostos na docking station sem uma caixa adequada.
  • Objetivos
    • Desenhar caixa para acomodar os diversos componentes
    • Imprimir caixa
    • Instalar caixa e testar o mecanismo de abertura

Caixa 3D para bateria de rádio aeronáutico

  • Enquadramento
    • A bateria de um rádio aeronáutico está inoperacional e não existe spare.
    • O rádio foi testado com sucesso com outra bateria, mas não tem as dimensões nem os conectores correctos.
  • Objectivos
    • Modular um adaptador que
      • encaixe no rádio aeronáutico
      • faça a conversão dos conectores do rádio para um conector standard, e.g. XT60, T-plug
      • segure baterias compatíveis

Automated design of 3D printed key tags

  • Utilizador introduz nome da etiqueta da chave (podem ser várias etiquetas, e.g. 1 nome por linha de um ficheiro de texto).
  • Programa cria ficheiro STL pronto a imprimir em impressora 3D.