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Mario Fernando Montenegro CamposVijay KumarVijay KumarRenato Cardoso MesquitaLuis Antonio AguirreGuilherme Augusto Silva Pereira2019-08-12T10:16:38Z2019-08-12T10:16:38Z2003-11-06http://hdl.handle.net/1843/SLBS-5SSJJCEsta tese aborda o problema de navegação e controle de grupos de robôs móveis cooperativos. É proposta uma metodologia geral baseada em conectividade de grafos que fornece uma única solução para várias tarefas cooperativas. A metodologia, que se baseia na redução de várias tarefas cooperativas em um problema básico único, possibilita um mesmo time de robôs móveis executar diversas tarefas com um único conjunto de algoritmos parametrizados pelas características de cada tarefa. Assim, mesmo uma tarefa totalmente nova e desconhecida poderia ser realizada se esta pudesse ser transformada em umatarefa já conhecida pelos robôs. A chave é a transformação de tarefas cooperativas em múltiplos problemas individuais de planejamento de movimento restrito. Para tal, um grupo de robôs é modelado como um grafo, onde cada robô é um vértice e cada aresta representa uma restrição de movimento imposta por outros robôs do grupo e que variam de acordo com a tarefa. Em geral, estas restrições podem ser utilizadas em simples e bem conhecidas técnicas de navegação e controle para um único robô. A técnica explorada neste texto é totalmente descentralizada e seus algoritmos são baseados na modificação em tempo real de funções de navegação especificadas a priori. Para validar a metodologia, são mostrados exemplos práticos em sensoriamento colaborativo, comunicação e manipulação, todos avaliados experimentalmente com grupos de robôs holonomicos e não-holonomicos.This thesis addresses the problem of motion planning and control ofgroups of autonomous mobile robots during cooperative tasks execution. A general framework that transforms several cooperative tasks into the same basic problem is developed thus providing a feasible solution for all of them. The approach enables using a single team of robots to perform numerous different tasks by providing each robot in the team with a single suite of algorithms which are parameterized by the speci¯cities of the tasks. Therefore, even a totally new and unknown task can be executed by the group of robots if this particular task can be transformed to one of the tasks the team is able to execute. The key is the transformation of cooperative problems to individual constrained motion planning problems. In order to do so, the group of robots is modeled as a graph where each robot is a vertex and each edge represents a motion constraint to be satis¯ed. Motion constraints are imposed by the task and by the other robots in the group. These constraints may be used in simple and very well known motion planning techniques in order to plan and control the motion of each individual robot. We present a decentralized solution for the problem, which algorithms are basedon the online modification of pre-specified navigation functions. Examples in sensing, communication and manipulation tasks are presented, eliciting the elegance of the solutions. Finally, experimental results with groups of bothnon-holonomic and holonomic robots are presented.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGRobôsRobóticaTeoria dos grafosComputaçãorobôs móveisNavegação e controle de robôs móveis cooperativos: uma abordagem baseada em conectividade de grafosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALguilherme_pereira.pdfapplication/pdf2750208https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/SLBS-5SSJJC/1/guilherme_pereira.pdf3549c55d10fe0e27e3b60628d3465eebMD51TEXTguilherme_pereira.pdf.txtguilherme_pereira.pdf.txtExtracted texttext/plain277014https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/SLBS-5SSJJC/2/guilherme_pereira.pdf.txt122774f2c982fd43c2e794ebb5f7f939MD521843/SLBS-5SSJJC2019-11-14 17:04:11.661oai:repositorio.ufmg.br:1843/SLBS-5SSJJCRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T20:04:11Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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