Planejamento de caminhos para robôs móveis em ambientes acidentados.
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Date
2019
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Abstract
A equipe de Espeleologia da Vale possui uma plataforma robótica, o EspeleoRobô,
capaz de se locomover em terrenos acidentados e realizar a inspeção e mapeamento de
cavidades naturais. Por se tratar de um dispositivo teleoperado, sua operacionalidade depende da qualidade de comunicação com a base de controle. Uma solução para o problema
seria dar autonomia ao EspeleoRobô. Sendo assim, o presente trabalho corresponde a um
passo inicial para o desenvolvimento de um sistema de navegação autônomo, no qual o objetivo é analisar técnicas de planejamento de caminho que otimizem a navegação do robô
em terrenos acidentados considerando seu modelo cinemático. O ambiente é representado
por malhas triangulares modeladas como um grafo, onde são gerados caminhos ótimos
utilizando o algoritmo de Dijkstra implementado no Matlab considerando as seguintes
métricas como função de custo: distância percorrida, transversalidade do terreno e consumo energético do robô. Ainda, é proposta uma função de custo que considera múltiplos
objetivos durante o planejamento de caminho, onde a relação entre elas é ajustada pelo
operador por meio de pesos. São consideradas a arquitetura do robô e estimações dos
pontos de contato do mesmo no ambiente, onde é realizado um estudo para analisar a
interação do robô com o terreno utilizando os softwares Pybullet e V-REP. Para validação das métricas são feitas simulações utilizando mapas 3-D artificiais e um mapa real de
cavidade natural.
Description
Programa de Pós-Graduação em Instrumentação, Controle e Automação de Processos de Mineração. Departamento de Engenharia de Controle e Automação, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Keywords
Robôs - sistemas de controle, Equipamento agrícola, Robótica
Citation
SANTOS, Alexandre Souza. Planejamento de caminhos para robôs móveis em ambientes acidentados. 2019. 120 f. Dissertação (Mestrado em Instrumentação, Controle e Automação de Processos de Mineração) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2019.