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.
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: