Controle de formações homogêneas e heterogêneas para robôs móveis

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dc.contributor.advisor-co1Brandão, Alexandre Santos
dc.contributor.advisor1Sarcinelli Filho, Mário
dc.contributor.authorRabelo, Marcos Felipe Santos
dc.contributor.referee1Caldeira, Eliete Maria de Oliveira
dc.date.accessioned2019-03-11T13:02:35Z
dc.date.available2019-03-11
dc.date.available2019-03-11T13:02:35Z
dc.date.issued2018-12-21
dc.description.abstractMulti-robot systems have advantages over working with a single robot. It allows reducing the task-execution time and more robustness, through redundancy. In such a context, this Master Thesis proposes a multilayer control structure to control a formation of two mobile robots, considering homogeneous (identical robots) or heterogeneous (different robots) formations. Unmanned ground vehicles (UGV) and unmanned aerial vehicles (UAV) are considered. The strategy adopted considers the two robots as a single virtual structure, in this case represented by a straight line segment. The two-dimensional model was developed, considering a homogeneous formation composed just by terrestrial robots, as well as the three-dimensional one, now considering a UGV and a quadrotor (a heterogeneous formation). For system validation, experiments were carried out with the Pioneer 3-DX terrestrial robot and the AR.Drone 2.0 quadrotor, in positioning and trajectory-tracking tasks, for both 2D and 3D models. For the heterogeneous formation, the poses of the two robots were obtained through the OptiTrack motion capture system, and from these data the velocities were also obtained, by differentiation. Finally, to demonstrate the versatility of the proposed control structure, simulations were carried out involving a new homogeneous formation, now composed by two quadrotors.eng
dc.description.resumoSistemas multi-robôs possuem certas vantagens em comparação ao trabalho com um único robô. Por exemplo, permitem reduzir o tempo de execução das tarefas assim como maior robustez, através de redundância. Nesse contexto, esta Dissertação de Mestrado propõe uma estrutura multicamadas para o controle de dois robôs móveis, podendo a formação ser homogênea (robôs idênticos) ou heterogênea (robôs diferentes), considerando-se veículos terrestres não tripulados (VTNT) e veículos aéreos não tripulados (VANT). A estratégia adotada considera os robôs como uma única estrutura virtual, no caso representada por um segmento de reta. Foram desenvolvidos o modelo bidimensional, considerando uma formação composta apenas por robôs terrestres (homogênea), e o tridimensional, considerando também robôs aéreos (formação heterogênea), no caso, quadrimotores. Para validação do sistema foram realizados experimentos com o robô terrestre Pioneer 3-DX e o quadrimotor AR.Drone 2.0 em tarefas de posicionamento e seguimento de trajetória, para os dois modelos (2D e 3D). Para a formação heterogênea, composta por um robô Pioneer 3-DX e um quadrimotor AR.Drone 2.0, as poses dos robôs foram obtidas através do sistema de captura de movimentos OptiTrack, e a partir desses dados foram obtidas também as velocidades dos veículos, por derivação. Finalmente, para demonstrar a versatilidade da estrutura de controle proposta, foram realizadas simulações envolvendo uma nova formação homogênea, agora com dois quadrimotores.
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/10919
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Elétrica
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.rightsopen access
dc.subjectRobóticapor
dc.subjectRobôs móveispor
dc.subjectNavegação de robôs móveispor
dc.subjectControle automáticopor
dc.subject.cnpqEngenharia Elétrica
dc.subject.udc621.3
dc.titleControle de formações homogêneas e heterogêneas para robôs móveis
dc.typemasterThesis
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Mestrado em Engenharia Elétrica