Planejamento de movimento para robôs móveis baseado na condição de horizonte continuado (CHC). - MOLINA, Lucas. (2014)
A navegação de robôs móveis é a área de pesquisa responsável por investigar as diferentes formas de definição das ações de movimento do robô em um dado ambiente. Quando comportamentos otimizados são requeridos, é necessário um processo de deliberação para determinar a melhor ação a ser tomada antes de executá-la. Nas arquiteturas de navegação, o processo de deliberação é normalmente realizado por uma estratégia de planejamento de movimento. Nesse contexto, é apresentada neste trabalho uma estratégia de planejamento que busca obter o menor caminho até o destino. Para tanto, a técnica desenvolvida faz uso do conceito de funções harmônicas e de uma nova condição de contorno proposta neste trabalho denominada de Condição de Horizonte Continuado (CHC). Uma ampla revisão bibliográfica sobre arquiteturas de navegação e planejamento de movimento em geral é inicialmente apresentada, seguida por uma revisão bibliográfica específica sobre estratégias de planejamento de movimento para robôs móveis baseadas em funções harmônicas, foco principal deste trabalho. O planejamento aqui apresentado foi desenvolvido inspirado na ideia de propagação térmica em uma placa condutora de calor, buscando, sobretudo, suprimir a distorção do potencial causada pelos obstáculos, quando estes são modelados por condições de contorno clássicas. Dessa forma, a distribuição de temperatura na placa condutora dependerá, ao menos idealmente, apenas da temperatura do destino, que é uma temperatura fixa por definição, resultando assim na obtenção de um caminho que busca reduzir a distância percorrida pelo robô para alcançar o ponto de destino. São apresentados diversos experimentos por simulação para ilustrar as características do planejamento desenvolvido, comparando os resultados obtidos através da CHC com aqueles obtidos utilizando condições de contorno clássicas. Adicionalmente, algumas extensões do problema básico de planejamento são abordadas utilizando a técnica de planejamento aqui desenvolvida, ilustrando assim a sua versatilidade e aplicabilidade.