Um modelo baseado em autômatos celulares e algoritmos genéticos para a navegação de um time de robôs visando o controle de formação e o desvio de obstáculos
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2015 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFU |
Texto Completo: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/12595 https://doi.org/10.14393/ufu.di.2015.476 |
Resumo: | Formation control is the task of coordinating a group of robots to get into and to maintain a formation with a specific shape while moving in the environment. In this work we investigated models based on cellular automata applied to this problem. We implemented methods previously proposed in the literature and found some key limitations that worsened the robot s trajectory quality. Thus, we created an evolutionary-cooperative method, using the convergence and dynamics of a genetic algorithm along with the compact rules and simplified processing of cellular automatas. The new method required low computational infrastructure and was tested both in simulation and in real world experiments. At the end, the new model exhibited better behaviours than their precursors in several scenarios, improving the robot s trajectory and formation maintenance. |
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Um modelo baseado em autômatos celulares e algoritmos genéticos para a navegação de um time de robôs visando o controle de formação e o desvio de obstáculosAutômatos celularesControle de formaçãoTime de robôs cooperativosComputaçãoRobôsCellular automataFormation controlCooperative robot teamCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOFormation control is the task of coordinating a group of robots to get into and to maintain a formation with a specific shape while moving in the environment. In this work we investigated models based on cellular automata applied to this problem. We implemented methods previously proposed in the literature and found some key limitations that worsened the robot s trajectory quality. Thus, we created an evolutionary-cooperative method, using the convergence and dynamics of a genetic algorithm along with the compact rules and simplified processing of cellular automatas. The new method required low computational infrastructure and was tested both in simulation and in real world experiments. At the end, the new model exhibited better behaviours than their precursors in several scenarios, improving the robot s trajectory and formation maintenance.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorMestre em Ciência da ComputaçãoA tarefa de controle de formação trata de como coordenar robôs autônomos, fazendo com que eles mantenham uma formação específica enquanto percorrem o ambiente. Em nosso trabalho, investigamos modelos baseados em autômatos celulares aplicados a esse problema. Implementamos métodos previamente propostos na literatura e encontramos algumas limitações que impossibilitaram que os robôs executassem boas trajetórias. Desta forma, criamos um método evolutivo-cooperativo, com o objetivo de utilizar as vantagens de convergência e dinâmica de um algoritmo genético aliadas às regras compactas e processamento simplificado dos autômatos celulares. O novo método foi testado tanto em simulação quanto em experimentos com robôs reais. Como resultado, obtivemos uma melhoria no sistema de deslocamento dos robôs e custo computacional baixo, tornando o sistema adequado para cenários reais.Universidade Federal de UberlândiaBRPrograma de Pós-graduação em Ciência da ComputaçãoCiências Exatas e da TerraUFUOliveira, Gina Maira Barbosa dehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784553Y0Silva, Reslley Gabriel Oliveira2016-06-22T18:32:35Z2016-04-262016-06-22T18:32:35Z2015-09-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfSILVA, Reslley Gabriel Oliveira. Um modelo baseado em autômatos celulares e algoritmos genéticos para a navegação de um time de robôs visando o controle de formação e o desvio de obstáculos. 2015. 136 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2015. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.di.2015.476https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/12595https://doi.org/10.14393/ufu.di.2015.476porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2021-07-21T00:13:34Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/12595Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2021-07-21T00:13:34Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false |
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