Controle de Formações Flexíveis de Robôs Móveis com Desvio de Obstáculos

Nome: Vinicius Thiago Lecco Rampinelli
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 03/03/2010
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Felipe Nascimento Martins Co-orientador
Mario Sarcinelli Filho Orientador
Ricardo Carelli Co-orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Eduardo Oliveira Freire Examinador Externo
Eliete Maria de Oliveira Caldeira Examinador Interno
Felipe Nascimento Martins Coorientador
Mario Sarcinelli Filho Orientador
Ricardo Carelli Coorientador

Resumo: Este trabalho apresenta um esquema de controle multicamadas para controlar formações de n>3 robôs móveis, incluindo uma estratégia de desvio de obstáculos. O controlador proposto é capaz de conduzir os robôs para compor formações desejadas (controle de posição) e/ou seguir uma trajetória desejada (controle de seguimento de trajetória). A estratégia de evasão de obstáculos é baseada em forças virtuais, que são geradas em função das distâncias robô-obstáculo, sendo consideradas para alterar as velocidades (linear e angular) individuais dos robôs componentes da formação. Tal estratégia é implementada em cada robô da formação, enquanto que o controlador proposto é aplicável a agrupamentos de três robôs, ou seja, a formações triangulares.
Além disso, é apresentada uma prova de estabilidade para o sistema de controle em malha
fechada, com base na teoria de Lyapunov, incluindo limitação da magnitude dos sinais de controle,
para evitar saturação dos atuadores. Finalmente, resultados de simulação e experimentais
são apresentados para distintas formações de robôs móveis tipo uniciclo, demonstrando que o
esquema de controle proposto é efetivo não somente em termos de assegurar que os robôs alcancem
e/ou mantenham uma formação desejada, mas também em termos de evitarem obstáculos
enquanto navegam no espaço de trabalho.

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