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Title: Estratégia de navegação com planejamento dinâmico e algoritmo genético aplicada a robôs móveis terrestres
Authors: Oliveira, Átila Varela Ferreira Medeiros de
Keywords: Algoritmos Genéticos;Robôs móveis;Navegação autônoma;Planejamento dinâmico;DPNA-GA
Issue Date: 7-Dec-2015
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: OLIVEIRA, Átila Varela Ferreira Medeiros de. Estratégia de navegação com planejamento dinâmico e algoritmo genético aplicada a robôs móveis terrestres. 2015. 80f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2015.
Portuguese Abstract: Este trabalho propõe uma nova estratégia de navegação autônoma assistida por algoritmo genético com planejamento dinâmico para robôs móveis terrestres, chamada DPNA-GA (Dynamic Planning Navigation Algorithm optimized with Genetic Algorithm). A estratégia foi aplicada em ambientes - tanto estáticos, quanto dinâmicos - nos quais a localização e o formato dos obstáculos não são previamente conhecidos. A cada evento de deslocamento, uma nova rota é planejada através de um algoritmo que minimiza a distância entre o robô e o objetivo e maximiza a distância em relação aos obstáculos. Utilizando um sensor de localização espacial e um conjunto de sensores de distância, a estratégia de navegação proposta foi capaz de planejar dinamicamente percursos ótimos livres de colisão. Simulações realizadas em diferentes ambientes demostraram que a técnica fornece um alto grau de flexibilidade e robustez. Para isso, foram aplicadas diversas variações de parâmetros genéticos, tais como: taxa de cruzamento, tamanho da população, dentre outros. Finalmente, os resultados das simulações demonstram satisfatoriamente a eficácia e robustez da técnica DPNA-GA, validando-a para aplicações reais em robôs móveis terrestres.
Abstract: This work proposes a new autonomous navigation strategy assisted by genetic algorithm with dynamic planning for terrestrial mobile robots, called DPNA-GA (Dynamic Planning Navigation Algorithm optimized with Genetic Algorithm). The strategy was applied in environments - both static and dynamic - in which the location and shape of the obstacles is not known in advance. In each shift event, a control algorithm minimizes the distance between the robot and the object and maximizes the distance from the obstacles, rescheduling the route. Using a spatial location sensor and a set of distance sensors, the proposed navigation strategy is able to dynamically plan optimal collision-free paths. Simulations performed in different environments demonstrated that the technique provides a high degree of flexibility and robustness. For this, there were applied several variations of genetic parameters such as: crossing rate, population size, among others. Finally, the simulation results successfully demonstrate the effectiveness and robustness of DPNA-GA technique, validating it for real applications in terrestrial mobile robots.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/21173
Appears in Collections:PPGEE - Mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação

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