Planejamento de trajetórias e navegação de robôs móveis

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Silva, Caio Júlio César do Vale Fernandes da
• Orientador(a): Bessa, Wallace Moreira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Algoritmos genéticos; Robôs móveis; Curvas de Bézier
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/20929

A exploração de petróleo em profundidades elevadas requer o uso de robôs móveis para realizar operações diversas, como manutenção, montagem etc. Nesse contexto, o estudo do planejamento de trajetórias e navegação desses robôs se faz relevante, visto o grande desafio que é navegar em um ambiente que não é totalmente conhecido. Assim, este trabalho tem o objetivo de criar um algoritmo de navegação, que deve realizar o planejamento da trajetória de um robô móvel que se encontra em uma dada posição (x, y) e deve atingir a posição desejada (x_d, y_d), evitando, no entanto, a colisão com qualquer obstáculo existente no caminho. Para a geração da rota global foi utilizado um algoritmo genético (offline), que leva em consideração apenas as coordenadas dos pontos a serem visitados. Para desviar dos possíveis obstáculos no caminho, o robô deve gerar rotas locais baseadas nas curvas de Bézier (online). Na implementação do programa não há qualquer informação sobre a localização ou o formato dos obstáculos, mesmo assim, o robô deve evitar os obstáculos, baseadas nas informações dos sensores de proximidade. Esta estratégia é válida na situação em que os obstáculos são pequenos em relação as distâncias entre os pontos de visitação. Os resultados das simulações e experimentos com um robô móvel real (Robotino) demonstraram que o robô foi capaz de realizar o percurso definido pelo algoritmo genético, desviando dos obstáculos através de curvas de Bézier e atingindo as posições desejadas dentro da margem de erro definida como aceitável. As principais contribuições deste trabalho estão no cálculo online das curvas de Bézier no planejador de rotas locais, atrelado a um planejador de rotas global, com obtenção de resultados experimentais.