Tesis
Planejamento de movimento de múltiplos robôs com restrição de comunicação
Fecha
2020-07-02Registro en:
OLIVEIRA, Rodrigo Werberich da Silva Moreira de. Planejamento de movimento de múltiplos robôs com restrição de comunicação. 2020. vii, 95 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Sistemas Eletrônicos e Automação)—Universidade de Brasília, Brasília, 2020.
Autor
Oliveira, Rodrigo Werberich da Silva Moreira de
Institución
Resumen
Esse trabalho apresenta a proposta de uma arquitetura de planejamento de movimento com restrição de comunicação para o desenvolvimento de um sistema de assistentes laboratoriais para o LARA. A arquitetura proposta é distribuída entre um time de robôs e servidores na nuvem que lidam com cálculos mais computacionalmente pesados. Essa arquitetura é composta por três módulos principais: o planejamento de missão, a coordenação de missão e o executor de movimento. Os dois primeiros são módulos mais deliberativos e foram alocados para os servidores, enquanto que o executor é mais reativo e é alocado para cada um dos robôs. O foco deste trabalho foi o desenvolvimento de ferramentas que servissem como base para o planejamento e a coordenação de missão. O planejamento de missão é responsável por determinar os pontos chave que um robô deve passar para executar sua tarefa, e também definir qual tarefa deve ser executada em um dado momento. Para resolver a questão dos pontos chave, foi criado um algoritmo capaz de calcular tarefas-α. Esse termo foi criado neste trabalho e representa tarefas que visam auxiliar a execução de uma tarefa principal, fornecendo conexão para robôs que tenham que executar tarefas fora de uma região de conectividade. Elas permitem determinar um número mínimo de robôs que é necessário para realizar uma tarefa fora da zona de conectividade. Com o auxílio dessas tarefas-α foi proposta a criação de heurísticas que estimam o custo de execução de uma determinada tarefa sendo executada por múltiplos robôs em uma área que não possua conectividade. Utilizando essas heurísticas propôs-se um método para determinar qual tarefa escolher para executar. A coordenação de missão é realizada com o auxílio de algoritmos de busca em árvores aleatórias como o RRT e o RRT*, para garantir que o caminho executado seja realizável sem a perda de conexão adaptou-se o módulo de detecção de colisão para verificar situações onde haveria quebra de conexão. Os testes realizados apontaram algumas situações em que os métodos propostos podem apresentar problemas, mas foi possível constatar que essa arquitetura é uma arquitetura funcional e que esses métodos formam uma base sólida para implementação dessa arquitetura.