Estabelecimento de formações geométricas em sistemas multi-robô

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Main Author: Teles, Rui Miguel Pereira
Publication Date: 2014
Format: Master thesis
Language: por
Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
Download full: http://hdl.handle.net/1822/42001
Summary: Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Eletrónica Industrial e Computadores
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spelling Estabelecimento de formações geométricas em sistemas multi-robôEstablishment of geometric formations in multi-robot systemsEngenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e InformáticaDissertação de mestrado integrado em Engenharia Eletrónica Industrial e ComputadoresNesta dissertação propõe-se um algoritmo que realize a tarefa de alocar robôs homogéneos a lugares de uma formação geométrica pré-definida. Algumas das tarefas realizadas de forma mais eficiente por sistemas multi-robô em formação são: tarefas de transporte, mapeamento e exploração de territórios, formações de satélites de comunicações, e diversas aplicações militares. Será utilizado o paradigma Player/Stage para gerar simulações não só do algoritmo proposto nesta dissertação, mas também dos algoritmos propostos por Bicho e Monteiro (2008) como forma de estabelecer uma comparação entre o algoritmo proposto nesta dissertação e os algoritmos anteriormente apresentados. O algoritmo proposto foi desenhado com o intuito de realizar a tarefa de alocação de robôs a lugares na formação utilizando uma comunicação mínima entre robôs do sistema. Por forma a que cada robô realize uma quase independente alocação às posições da formação, cada robô forma um vetor de distâncias aos lugares na formação que, segundo a distância mínima deste vetor, estabelece qual a posição alvo do robô. O robô faz então uso da sua câmara para, a uma determinada distância da posição alvo (a que chamamos zona de decisão), determinar se a posição alvo se encontra ou não ocupada (ou perto de ser ocupada). As simulações realizadas ao algoritmo validam que o algoritmo é eficaz para diferentes formas geométricas recorrendo apenas a uma comunicação mínima entre robôs. Por forma a demonstrar a relevância de uma correta escolha da zona de decisão, também foram simuladas situações com diferentes zonas de decisão. O algoritmo demonstrou ainda ser fiável para sistemas com um número de robôs elevados.In this dissertation we propose an algorithm that performs the task of allocating homogeneous robots to places in a predefined geometric formation. Some of the tasks that are performed more efficiently by multi-robot systems in formations are: transportation tasks, mapping and exploration of territories, formations of communications satellites, and various military applications. The paradigm Player / Stage will be used in order to generate simulations not only of the algorithm proposed in this dissertation, but also of the algorithms proposed by Bicho and Monteiro (2008) in order to establish a comparison between both algorithms. The algorithm is designed in order to accomplish the task of allocating robots to places in a desired formation using minimal communication between robots of the system. So that each robot performs a nearly independent allocation into the positions of the formation, each robot forms a vector of distances to places in the formation, according to the minimum distance of this vector, which sets the target position of the robot. The robot then makes use of its camera, at a given distance from the target position (to which we call the decision zone), to determine if the target position is occupied or not (or close to being occupied). Simulations are used to validate that the algorithm is effective for different geometric formations using only minimal communication between robots. In order to demonstrate the importance of a proper choice of decision zone also situations with different areas of decision were simulated. The algorithm shown to be reliable even for systems with a high number of robots.Monteiro, SérgioUniversidade do MinhoTeles, Rui Miguel Pereira20142014-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/42001porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)instname:FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiainstacron:RCAAP2024-05-11T05:21:05Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/42001Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireinfo@rcaap.ptopendoar:https://opendoar.ac.uk/repository/71602025-05-28T15:15:38.752826Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) - FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiafalse
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