Um novo método de planejamento de caminho para robôs baseado em espuma probabilística

dc.contributor.advisorAlsina, Pablo Javier
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3653597363789712pt_BR
dc.contributor.authorSilveira, Yuri Sarmento
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4159157547244176pt_BR
dc.contributor.referees1Medeiros, Adelardo Adelino Dantas de
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6787525856497063pt_BR
dc.contributor.referees2Martins, Allan de Medeiros
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4402694969508077pt_BR
dc.contributor.referees3Freire, Eduardo Oliveira
dc.date.accessioned2017-10-18T00:00:53Z
dc.date.available2017-10-18T00:00:53Z
dc.date.issued2016-12-16
dc.description.abstractPath planning is a well studied problem in robotics. The capability of analyzing the environment and defining a sequence of actions that leads a robot from an initial location to a final desired location, without colliding with obstacles, is a fundamental ability when creating autonomous robotic systems that can perform various functions. In order to contextualize the theme addressed in this work, a succinct study of the state-of-the-art on path planning for autonomous robotic systems is presented. Each planning method has its own strategy to explore the ambient and plan the path. In this dissertation, a new robot path planning method is proposed. In the proposed method, the ambient free space is partially covered by a set called Random Foam, composed of the union of overlapping convex subsets called Bubbles. Starting from the initial robot localization, new bubbles are randomly created on the surface of the foam, that propagates through the free space, with a behavior similar to a wave front propagation, generating a search tree that grows until reaching the desired final robot localization. In this way, it is possible to find a sequence of concatenated bubbles, called Rosary, connecting the desired final localization to the initial localization of the robot. A valid path contained in the maneuvering space defined by the rosary can be easily found. In the proposed method, the search process is guided by only two parameters. Tuning criteria for these parameters are studied and presented in this work. In order to validate the proposed path planning method, its performance was evaluated through computer simulations of different case studies.pt_BR
dc.description.resumoO processo de planejamento de caminho é um problema bastante estudado na robótica. A capacidade de analisar o ambiente e definir a sequência de ações que levam um robô de uma localização inicial até uma localização final desejada, sem colidir com os obstáculos presentes no ambiente, é uma habilidade fundamental requerida para a criação de sistemas robóticos autônomos que possam executar diversas funções. Nesta dissertação, apresenta-se um estudo sucinto do estado da arte na área de planejamento de caminhos para sistemas robóticos autônomos, de forma a contextualizar o tema abordado neste trabalho. Cada método de planejamento possui sua própria estratégia de exploração do ambiente e planejamento do caminho. Nesta dissertação é proposto um novo método de planejamento de caminho para robôs. No método proposto, o espaço livre do ambiente é coberto de forma aproximada por um conjunto denominado Espuma Aleatória, a qual é composta por subconjuntos convexos superpostos denominados Bolhas. A partir da localização inicial, novas bolhas são criadas aleatoriamente na superfície da espuma, que se propaga pelo espaço livre, com comportamento semelhante à propagação de frentes de onda, gerando uma árvore de busca, até atingir a localização final. Desta forma, é possível encontrar uma sequência de bolhas concatenadas, denominada Rosário, que conecta a localização final à inicial. Um caminho válido pode ser facilmente obtido dentro do espaço de manobra definido pelo rosário. O processo de busca no método proposto é determinado por apenas dois parâmetros. Critérios para a sua sintonia são estudados e apresentados neste trabalho. De forma a validar o método proposto, o seu desempenho foi avaliado através de simulações computacionais para diferentes estudos de caso.pt_BR
dc.identifier.citationSILVEIRA, Yuri Sarmento. Um novo método de planejamento de caminho para robôs baseado em espuma probabilística. 2016. 62f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecatrônica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24115
dc.languageporpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECATRÔNICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectSistema robótico autônomopt_BR
dc.subjectPlanejamento de caminhopt_BR
dc.subjectEspuma aleatóriapt_BR
dc.subjectBolhapt_BR
dc.subjectFrente de ondapt_BR
dc.subjectÁrvore de buscapt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS: ENGENHARIA MECATRÔNICApt_BR
dc.titleUm novo método de planejamento de caminho para robôs baseado em espuma probabilísticapt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

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