�rea Cient�fica: Robótica
Desenvolvimento de sistema de controlo de movimento para plataformas móveis autónomas
Publicada a 2019-09-30
Aluno: Tiago João Fernandes Maia      N�mero: 57126       Email: a57126@alunos.uminho.pt
Data in�cio: 01/10/2015      Data Conclus�o: 18/10/2019 

Orientador(es):
Nome: A. Fernando Ribeiro      Email: fernando@dei.uminho.pt   

Arguente(s):
Nome: Paulo Trigueiros       Email: paulo@trigueiros.org 
Data da defesa: 18/10/2019      Sala: sala de reuniões do DEI

vers�o electr�nica

Descri��o:

O principal objetivo deste trabalho consiste na implementação e validação de uma arquitetura de controlo, baseada em planeamento de trajetórias e em sistemas dinâmicos não lineares, com aplicação prática na equipa de futebol robótico da Universidade do Minho, denominada MINHO TEAM [1]. A equipa é constituída por 5 robôs futebolistas de tamanho médio (até 80 cm de altura e 40 kg de peso) que foram desenvolvidos com todos os requisitos para participar na RoboCup mais propriamente numa liga denominada de MSL (Middle Size League) [2]. Estes robôs são totalmente autónomos e operam num ambiente extremamente dinâmico, constituído por obstáculos dinâmicos que se deslocam a velocidades elevadas (por vezes atingindo os 4 m/s).Para permitir a cada robô planear o seu percurso entre dois pontos e de maneira a não colidir com obstáculos serão estudados diferentes algoritmos de busca, como o A* e o D*. Em conjunto com estes métodos globais será acrescentado um método local, formando um modelo de controlo híbrido mais eficiente e robusto [3]. O método de controlo local será baseado em sistemas dinâmicos não lineares, para que cada robô se desvie de todos os obstáculos de uma forma mais suave e eficaz. O principal objetivo desta solução consiste em permitir que os robôs em campo consigam jogar futebol com a máxima velocidade possível, obedecendo às regras de jogo, nomeadamente a de não colidir com os seus oponentes nem colegas de equipa.


Objectivos:

O principal objetivo desta dissertação passa pela implementação e validação de uma arquitetura de controlo, baseada em planeamento de trajetórias e em sistemas dinâmicos não lineares, com aplicação prática na equipa de futebol robótico da Universidade do Minho, denominada MINHO TEAM. Devido à existência de vários métodos para planeamento de trajetórias o primeiro objetivo desta dissertação é estudar os diferentes métodos e implementar os algoritmos para os diferentes métodos, obtendo assim as vantagens e desvantagens de cada um.O segundo objetivo é adicionar os sistemas dinâmicos não lineares de modo a obter um sistema de controlo mais eficiente e robusto.É também objetivo publicar o código desenvolvido no âmbito desta dissertação com a comunidade, de forma a contribuir para a evolução do estado da arte da robótica e da liga MSL do RoboCup. Para a obtenção dos objetivos propostos, o trabalho de investigação será dividido em tarefas pré-definas, que são apresentadas em seguida:

  • Estudo do estado da arte em algoritmos de planeamento de trajetórias utilizados em robótica. Estudo do estado da arte em algoritmos de planeamento de trajetórias utilizados na MSL do RoboCup. Estudo do estado da arte em sistemas dinâmicos não lineares. Implementação e validação dos algoritmos de planeamento de trajetórias. Implementação e validação dos algoritmos de planeamento de trajetórias e sistemas dinâmicos não lineares em simultâneo. Testes em ambiente de competição. Escrita da dissertação.

 

 


Palavras chave:
Robotica móvel, MSL, Planeamento de trajectórias, SDNL

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