“Inteligência Artificial: A Nova Fronteira da Ciência Brasileira”
19 a 24 de outubro de 2020
Trabalho 13923
| ISSN | 2237-9045 |
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| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Inteligência Artificial |
| Setor | Departamento de Engenharia Elétrica |
| Bolsa | CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Alexandre Gomes Caldeira |
| Orientador | ALEXANDRE SANTOS BRANDAO |
| Outros membros | João Vítor Rodrigues de Vasconcelos, Mário Sarcinelli Filho |
| Título | Atravessando Passagens Estreitas com Seguimento de Caminho em VANT |
| Resumo | A integração de veículos aéreos não tripulados (VANTs) em diferentes missões e serviços dependem da sua capacidade de deliberar e planejar soluções durante a navegação de um ambiente, muitas vezes sujeito a restrições geométricas que frequentemente não podem ser contempladas através de estratégias clássicas de desvio de obstáculos. Portanto, neste trabalho é proposto um método de construção de caminho suave e fechado que garante transposição segura por passagens desafiadoras, além de respeitar as limitações físicas do robô. Uma nova aproximação para a proposição de pontos de controle de curvas Bèzier na etapa de planejamento de caminho é traçada e um esquema de controle multicamadas é apresentado e validado em simulação e experimentos com diferentes robôs e restrições de movimento. A fim de garantir que uma passagem segura seja traçada no ambiente atravessando passagens estreitas genéricas, uma distância de segurança é criada em função da geometria do robô e dos pontos de controle. Tais pontos são otimizados como entrada para cálculo de curvas Bèzier que respeitam parâmetros físicos do VANT minimizando o erro de posicionamento durante a execução do algoritmo. Mediante testes com diferentes VANTs em diferentes velocidades, variando a posição e orientação das passagens estreitas em ambientes compactos, a proposta foi validada incialmente por simulação computacional e, posteriormente, por experimentos físicos, corroborando sua efetividade ao cumprir a tarefa desejada. Simultaneamente, uma estrutura de controle multicamada integrou a dinâmica e odometria do VANT com os cálculos de curva espacial Bèzier para seguimento do caminho através uma malha de controle de estabilidade comprovada previamente via teoria de Lyapunov. Trabalhos futuros contemplam ampliação do grau de autonomia do robô através de algoritmos de localização e mapeamento simultâneo (SLAM) e detecção visual de objetos assim como a cooperação de diversos robôs para execução de diferentes tarefas como vigilância, navegação e mapeamento urbano, dentre outros casos. |
| Palavras-chave | VANT, Seguimento de Caminho, Controle |
| Forma de apresentação..... | Vídeo |
| Link para apresentação | Vídeo |
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