Uma arquitetura de sistema para criação, programação e disponibilização de times de robôs para robótica educacional
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24134 |
Resumo: | Esse trabalho aborda o problema da programação, controle e colaboração de times de robôs. Sistemas baseados em conjunto de robôs atuando de forma colaborativa tem sido alvo de muitas pesquisas nos últimos anos. Devido a rápida disseminação de tecnologias em dispositivos móveis e Internet, bem como os benefícios que a robótica agrega à várias aplicações do cotidiano, a tendência é que cada vez mais ela esteja presente nas mais variadas atividades dos seres humanos. Para o caso dos sistemas compostos por dois ou mais robôs, há uma necessidade latente por pesquisas que viabilizem sua utilização por usuários finais sem, ou com quase nenhuma, experiência com programação ou robótica. Dessa forma, este trabalho propõe uma arquitetura de sistema que permite a criação e programação de equipes com robôs acoplados (chamados aqui de times de robôs), possibilitando que usuários finais possam controlá-los como um sistema único e de maneira simples usando conhecimento coletivo adquirido por programadores e usuários. Os testes são divididos em três estudos de caso com objetivos bem definidos. O primeiro estudo de caso contém a realização de experimentos com dois times de robôs diferentes e visa apresentar e verificar o funcionamento do sistema durante a criação, programação e disponiblização das funções desses times. Já o segundo, possui dois experimentos e visa apresentar e verificar o funcionamento do sistema na perspectiva de programação e disponibilização de tarefas. O terceiro estudo de caso contém um experimento com um time de robôs. A validação dos conceitos da arquitetura na perspectiva da interação do usuário final com esse time de robôs ocorre por meio de um teste de usabilidade. Todos os experimentos são realizados por meio de uma aplicação (software) que implementa os conceitos dessa arquitetura. Ela oferece um conjunto de operações especiais que possibilitam aos usuários finais conectarem, criarem e programarem times de robôs. Os resultados que são apresentados mostram que os conceitos propostos por esse sistema atendem a aspectos fundamentais dessa área, tais como modularidade, flexibilidade e facilidade de acesso para os usuários finais. |
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Sistemas baseados em conjunto de robôs atuando de forma colaborativa tem sido alvo de muitas pesquisas nos últimos anos. Devido a rápida disseminação de tecnologias em dispositivos móveis e Internet, bem como os benefícios que a robótica agrega à várias aplicações do cotidiano, a tendência é que cada vez mais ela esteja presente nas mais variadas atividades dos seres humanos. Para o caso dos sistemas compostos por dois ou mais robôs, há uma necessidade latente por pesquisas que viabilizem sua utilização por usuários finais sem, ou com quase nenhuma, experiência com programação ou robótica. Dessa forma, este trabalho propõe uma arquitetura de sistema que permite a criação e programação de equipes com robôs acoplados (chamados aqui de times de robôs), possibilitando que usuários finais possam controlá-los como um sistema único e de maneira simples usando conhecimento coletivo adquirido por programadores e usuários. Os testes são divididos em três estudos de caso com objetivos bem definidos. O primeiro estudo de caso contém a realização de experimentos com dois times de robôs diferentes e visa apresentar e verificar o funcionamento do sistema durante a criação, programação e disponiblização das funções desses times. Já o segundo, possui dois experimentos e visa apresentar e verificar o funcionamento do sistema na perspectiva de programação e disponibilização de tarefas. O terceiro estudo de caso contém um experimento com um time de robôs. A validação dos conceitos da arquitetura na perspectiva da interação do usuário final com esse time de robôs ocorre por meio de um teste de usabilidade. Todos os experimentos são realizados por meio de uma aplicação (software) que implementa os conceitos dessa arquitetura. Ela oferece um conjunto de operações especiais que possibilitam aos usuários finais conectarem, criarem e programarem times de robôs. Os resultados que são apresentados mostram que os conceitos propostos por esse sistema atendem a aspectos fundamentais dessa área, tais como modularidade, flexibilidade e facilidade de acesso para os usuários finais.This work addresses the problem of programming, control and availability of robots teams. Systems based on robots working together collaboratively has been the subject of much research in recent years. Due to the rapid spread of technologies in mobile devices and the Internet, as well as the benefits that robotics adds to various applications, the tendency is that it is increasingly present in the most varied activities of humans. In the case of systems composed of two or more robots, there is a latent need for research that enables its use by end users with or with almost no programming or robotic experience. In this way, this work proposes a system architecture that allows the creation and programming of teams with coupled robots (called here of robots teams), allowing end users to control them as a single system and in a simple way using acquired collective knowledge by programmers and users. The tests are divided into three case studies with well-defined objectives. The first case study contains experiments with two different robot teams and aims to present and verify the functioning of the system during the creation, programming and availability of the functions of these teams. The second, has two experiments and aims to present and verify the operation of the system in the perspective of programming and availability of tasks. The third case study contains an experiment with a robot team. The validation of the concepts of the architecture in the perspective of the interaction of the end user with this robot team occurs through a usability test. All experiments are performed through an application (software) that implements the concepts of this architecture. It offers a set of special operations that enable end users to connect, create, and schedule robot teams. The results that are presented show that the concepts proposed by this system address fundamental aspects of this area, such as modularity, flexibility and ease of access for end users.porCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃOArquitetura de sistemaProgramação de times de robôsDisponibilização de times de robôsUsuários finaisUma arquitetura de sistema para criação, programação e disponibilização de times de robôs para robótica educacionalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃOUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALPauloHenriqueLopesSilva_TESE.pdfPauloHenriqueLopesSilva_TESE.pdfapplication/pdf15839211https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/24134/1/PauloHenriqueLopesSilva_TESE.pdf863c8b6dda1b7fd88fbdf7cb4bda1b44MD51TEXTPauloHenriqueLopesSilva_TESE.pdf.txtPauloHenriqueLopesSilva_TESE.pdf.txtExtracted texttext/plain264480https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/24134/4/PauloHenriqueLopesSilva_TESE.pdf.txtf430c96ebd277915ee988cb95c9bd219MD54THUMBNAILPauloHenriqueLopesSilva_TESE.pdf.jpgPauloHenriqueLopesSilva_TESE.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg4103https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/24134/5/PauloHenriqueLopesSilva_TESE.pdf.jpg2d2b2100b71480eead369cbec7e9c52eMD55123456789/241342022-04-01 17:03:12.368oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/24134Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2022-04-01T20:03:12Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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