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:

Nomeordem decrescente Papel
MARIO SARCINELLI FILHO Orientador
TEODIANO FREIRE BASTOS FILHO Co-orientador

Banca:

Nomeordem decrescente 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.

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