Seguimento de Caminhos Por Múltiplos Robôs Coordenados: Uma Abordagem de Controle no Espaço de Formação do Agrupamento
Nome: CASSIUS ZANETTI RESENDE
Tipo: Tese de doutorado
Data de publicação: 08/08/2013
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| MARIO SARCINELLI FILHO | Orientador |
| TEODIANO FREIRE BASTOS FILHO | Co-orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| EDSON DE PAULA FERREIRA | Examinador Interno |
| FELIPE NASCIMENTO MARTINS | Examinador Externo |
| MARIO SARCINELLI FILHO | Orientador |
| OUTRO DEPARTAMENTO | Examinador Externo |
| RICARDO CARELLI | Coorientador |
Páginas
Resumo: Neste trabalho é proposta uma nova solução para o seguimento de caminhos por uma
formação de robôs móveis, que permite a um usuário especificar o movimento da formação
desejada sem a necessidade de especificar os movimentos individuais de cada robô. A estratégia de coordenação de robôs móveis aqui proposta se baseia na formulação geral para
especificação e controle de formações de múltiplos robôs móveis denominada "estrutura
de espaço de agrupamento", e utiliza dois novos controladores de movimento de robôs
de tração diferencial, um controlador de seguimento de trajetória e um controlador de
seguimento de caminhos. O novo controlador de seguimento de trajetória aqui proposto
utiliza regras fuzzy para determinar os ganhos do controlador de acordo com os valores de
velocidade da trajetória planejada e erros de posição. Tais regras fuzzy foram projetadas
com o objetivo de limitar os sinais de controle e também para reduzir os erros devidos
à dinâmica do robô. Similarmente, o novo controlador de seguimento de caminhos aqui
proposto também utiliza regras fuzzy para determinar seus ganhos. A estabilidade de
ambos controladores propostos é comprovada segundo a teoria de Lyapunov. Também
é agregado à estratégia de coordenação de robôs um novo método reativo para se evitar
obstáculos durante o seguimento de caminhos por múltiplos robôs coordenados. Para
reduzir o tempo de duração do processo de evasão de obstáculos e também o caminho
percorrido pelo robô, o algoritmo de evasão proposto analisa uma possível configuração de
obstáculos em relação ao robô. A estratégia de coordenação proposta foi implementada
utilizando-se três robôs móveis comerciais. Os resultados experimentais obtidos são apresentados,
os quais mostram que a formação de robôs móveis segue o caminho predefinido
com a forma desejada, validando, assim, os controladores e a estratégia de coordenação
propostos.
