Diseño e implementación de un sistema mecatrónico de seguimiento de obje tivos en tiempo real basado en visión artificial para la detección y seguimiento automático de intrusos mediante procesamiento de imágenes integrado

Abstract

Este proyecto de titulación presenta el diseño e implementación de un sistema mecatrónico de seguimiento de objetivos en tiempo real para seguridad residencial. El problema abordado es la naturaleza pasiva de la vigilancia tradicional y la fatiga del operador humano, lo que reduce significativamente la detección de intrusos después de cortos períodos de monitoreo. Medi ante una arquitectura distribuida que utiliza una Raspberry Pi 5 con el modelo YOLOv8n para visión por computadora y un microcontrolador ESP32 para control PD, el sistema identifica con éxito siluetas humanas con un nivel de confianza superior al 85% probado hasta un al cance de 5 metros. El alcance físico incluyó la construcción de una plataforma robótica de dos grados de libertad (Pan-Tilt) con una latencia de procesamiento controlada menor a 300 ms. Los resultados demuestran una transición efectiva hacia una respuesta de seguridad activa y autónoma, incorporando un interruptor mecánico de corte ademas de un sistema de alerta tanto física como virtual mediante notificaciones por Telegram.This graduation project presents the design and implementation of a real-time mechatronic target tracking system for residential security. The problem addressed is the passive nature of traditional surveillance and fatigue of the human operator, which significantly degrades the detection of intruders after short periods of monitoring. Through a distributed architecture using a Raspberry Pi 5 with the YOLOv8n model for computer vision and an ESP32 microcontroller for PD control, the system successfully identifies human silhouettes with a confidence level that exceeds 85% in a distance less than 5 meters The physical scope involved the construction of a two-degree-of-freedom (Pan-Tilt) robotic platform with a controlled processing latency of 300 ms. The results demonstrate an effective transition to an active and autonomous security response, incorporating a mechanical kill switch, physical alerts and telegram notifications a within indoor environments...