Diseño e implementación de un sistema de detección y localización de objetos en tiempo real mediante YOLOv8n y ROS2

Autores/as

  • Asier Reig-Lozano Grupo de Robótica e Inteligencia Artificial, Instituto de Bioingeniería de Elche, Universidad Miguel Hernández
  • David Martínez-Pascual Grupo de Robótica e Inteligencia Artificial, Instituto de Bioingeniería de Elche, Universidad Miguel Hernández
  • Raúl Martín-Batanero Grupo de Robótica e Inteligencia Artificial, Instituto de Bioingeniería de Elche, Universidad Miguel Hernández
  • Daniel Rodríguez-López Grupo de Robótica e Inteligencia Artificial, Instituto de Bioingeniería de Elche, Universidad Miguel Hernández
  • Luís D. Lledó Grupo de Robótica e Inteligencia Artificial, Instituto de Bioingeniería de Elche, Universidad Miguel Hernández
  • Nicolás García-Aracil Grupo de Robótica e Inteligencia Artificial, Instituto de Bioingeniería de Elche, Universidad Miguel Hernández

DOI:

https://doi.org/10.17979/ja-cea.2026.47.13754

Palabras clave:

Tecnología robótica, Percepción y detección, Validación de modelos, Aprendizaje automático, Procesamiento de imágenes, Algoritmos en tiempo real

Resumen

Este artículo presenta el diseño e implementación de un sistema de percepción visual en tiempo real para robótica de asistencia bimanual. Mediante el reentrenamiento de un modelo YOLOv8-nano con un conjunto de datos propio, etiquetado manualmente, y su posterior integración en el ecosistema ROS2 utilizando una cámara de profundidad RGB-D, se logra la detección y localización tridimensional de objetos cotidianos. El sistema se encapsula en contenedores Docker para garantizar su portabilidad y reproducibilidad en diferentes plataformas de hardware. Los resultados experimentales demuestran un rendimiento óptimo en términos de precisión computacional y estimación espacial. Se valida así una arquitectura modular capaz de equilibrar la velocidad de inferencia y la robustez del modelo ante variaciones del entorno mediante técnicas de aumento de datos, sentando las bases operativas para el control tridimensional de exoesqueletos.

Referencias

Catalán, J. M., Trigili, E., Nann, M., Blanco-Ivorra, A., Lauretti, C., Cordella, F., Ivorra, E., Armstrong, E., Crea, S., Alcañiz, M., et al., 2023. Hybrid brain/neural interface and autonomous vision-guided whole-arm exoskeleton control to perform activities of daily living (adls). Journal of Neuro-Engineering and Rehabilitation 20 (1), 61.

Crea, S., Nann, M., Trigili, E., Cordella, F., Baldoni, A., Badesa, F. J., Catalán, J. M., Zollo, L., Vitiello, N., Aracil, N. G., et al., 2018. Feasibility and safety of shared eeg/eog and vision-guided autonomous whole-arm exoskeleton control to perform activities of daily living. Scientific reports 8 (1), 10823.

Fares, N., Sherratt, R. S., Elhajj, I. H., 2021. Directing and orienting ict healthcare solutions to address the needs of the aging population. In: Healthcare. Vol. 9. MDPI, p. 147.

Frisoli, A., Barsotti, M., Sotgiu, E., Lamola, G., Procopio, C., Chisari, C., 2022. A randomized clinical control study on the efficacy of threedimensional upper limb robotic exoskeleton training in chronic stroke. Journal of neuroengineering and rehabilitation 19 (1), 14.

Irles, C. F., Ruiz, F. J. M., Ivorra, A. B., Cerdán, E. B., Orts, J. M. C., Aracil, N. G., 2024. Diseño mecánico de un exoesqueleto bimanual para la asistencia en actividades de la vida diaria. Jornadas de Automática (45).

Izzo, C., Carrizzo, A., Alfano, A., Virtuoso, N., Capunzo, M., Calabrese, M., De Simone, E., Sciarretta, S., Frati, G., Oliveti, M., et al., 2018. The impact of aging on cardio and cerebrovascular diseases. International journal of molecular sciences 19 (2), 481.

Jocher, G., Chaurasia, A., Qiu, J., 2023. Ultralytics yolov8. URL: https://github.com/ultralytics/ultralytics

Pantoni, L., Poggesi, A., Inzitari, D., 2009. Cognitive decline and dementia related to cerebrovascular diseases: some evidence and concepts. Cerebrovascular Diseases 27 (Suppl. 1), 191–196.

Park, D., Hoshi, Y., Mahajan, H. P., Kim, H. K., Erickson, Z., Rogers, W. A., Kemp, C. C., 2020. Active robot-assisted feeding with a general-purpose mobile manipulator: Design, evaluation, and lessons learned. Robotics and Autonomous Systems 124, 103344.

Salomon, J. A., Vos, T., Hogan, D. R., Gagnon, M., Naghavi, M., Mokdad, A., Begum, N., Shah, R., Karyana, M., Kosen, S., et al., 2012. Common values in assessing health outcomes from disease and injury: disability weights measurement study for the global burden of disease study 2010. The Lancet 380 (9859), 2129–2143.

Tkachenko, M., Malyuk, M., Holmanyuk, A., Liubimov, N., 2020. Label Studio: Data labeling software. Open source software available from https://github.com/HumanSignal/label-studio.

Descargas

Publicado

01-09-2026

Número

Sección

Robótica