Comparação experimental de métodos de exploração de ambientes desconhecidos usando robôs móveis autônomos

• Autor(a) principal: Ribacki, Arthur Vicente
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/37172
• topic: Robótica; Inteligência artificial; Autonomous mobile robots; Exploration of unknown ervironments; Sensorbased random tree; Boundary value problems

Este trabalho se situa no ramo da robótica móvel autônoma, mais especificamente na área de exploração de ambientes desconhecidos. Para solucionar o problema de exploração, o robô deve ser capaz de decidir quais direções ele deve seguir de modo a obter um modelo completo do ambiente utilizando o retorno de seus diferentes sensores. São apresentados dois métodos de exploração com abordagens bem distintas. O primeiro utiliza soluções de Problemas de Valor de Contorno (PVC) para guiar o robô até as fronteiras do ambiente conhecido e o segundo é baseado no método SRT (Sensor-based Random Tree), que utiliza a geração aleatória e incremental de uma estrutura de dados em forma de árvore. É realizada uma comparação por simulação e experimentos em um robô real, a fim de ressaltar as vantagens e desvantagens de cada algoritmo em uma aplicação real. As simulações são realizadas em ambientes densos e esparsos, utilizando-se diferentes valores para velocidade máxima. Com estes resultados, é feita uma análise quantitativa em termos de caminho percorrido e tempo de execução. Os experimentos utilizam o robô Pioneer P3-DX da Adept Mobile Robots, equipado com um sensor do tipo laser, e permitiram realizar uma análise qualitativa dos algoritmos.