Os sistemas multi-robô móveis e autónomos, que trabalham de forma coordenada e/ou cooperativa para a realização de uma tarefa, têm recebido um interesse crescente nas últimas duas décadas. A principal razão tem a ver com o facto de haver inúmeras tarefas que beneficiam destas soluções: exploração, reconhecimento e mapeamento de ambientes conhecidos ou desconhecidos; transporte de objeto de grandes dimensões por equipas multi-robô; estabelecimento de redes de sensores para monitorização ambiental; estabelecimento de redes de comunicação adhoc (consultar [CaoEtal97; AraiEtal02; ChenWang05] para revisões e enquadramento dos aspetos de sistemas multi-robô). No caso específico de transporte de objetos, os robôs (2 ou mais) organizam-se em determinadas configurações, definidas pela forma do objeto, para "pegarem" no objeto a transportar, devendo manter essas configurações com tolerâncias muito apertadas, isto é, os desvios das posições dos robôs face às posições desejadas são muito baixos (na ordem os cm).

Em projetos anteriores já foram apresentadas arquiteturas de controlo que permitiam a equipas de robôs transportarem cargas em conjunto [SoaresEtal07,MachadoEtal13], baseados na abordagem da Dinâmica de Atractores [Bicho2000]. No entanto, em ambas as soluções existe a necessidade de comunicação explícita de informação entre o robô líder e o ajudante (na forma de velocidades, direções e/ou distâncias). É objetivo desta dissertação estender as soluções existentes, nomeadamente a apresentada em [MachadoEtal13], dotando o robô ajudante de mecanismos capazes de estimar a informação sensorial necessária acerca do seu robô líder. Para este propósito desenvolver-se-ão módulos cognitivos formalizados usando campos dinâmicos neuronais [ErlhagenBicho06], tendo por base um elemento sensor do tipo visão por computador. A vantagem da eliminação desta comunicação explícita é que nos permite, por exemplo, substituir o robô líder por um humano sem ser necessária qualquer alteração no robô ajudante.

- Referências essenciais

[CaoEtal97] Y. Cao, A. Fukunaga, e  A. Kahng, "Cooperative Mobile Robotics: Antecedents and Directions", Autonomous Robots, 4:1-23, 1997

[AraiEtal02] T. Arai, E. Pagello, e L. Parker, "Advances in multi-robot systems", IEEE Transactions on Robotics and Automation, 18(5):655-661, 2002

[ChenWang05] Y. Chen e Z. Wang, "Formation control: a review and a new consideration", In Proc. of the IEEE/RSJ Intl. Conf. on Intelligent Robots and Systems, pp 3664-3669, Edmonton, Alberta, Canada, August 2-6, 2005

[SoaresEtal07] R. Soares, E. Bicho, T.Machado, W.Erlhagen, (2007), "Object transportation by multiple mobile robots controlled by attractor dynamics: theory and implementation", in Proc. Of the 2007 IEEE/RSJ Int. Conference on Intelligent Robots and Systems

[MachadoEtal13] T. Machado, T. Malheiro, S. Monteiro and E. Bicho, "Transportation of long objects in unknown cluttered environments by a team of robots: a dynamical systems approach", in Proc. Of the 22nd IEEE International Symposium on Industrial Electronics, May 28-31, 2013, Taipei, Taiwan

[Bicho00] E. Bicho, "Dynamic approach to behavior-based robotics: design, specification, analysis, simulation and implementation", Aachen: Shaker Verlag, 2000.

[ErlhagenBicho06] W. Erlhagen e E. Bicho, "The dynamic neural field approach to cognitive robotics", Journal of Neural Engineering, 3:36-54, Setembro 2006.

- Outras informações que sejam consideradas relevantes

Esta dissertação decorrerá no laboratório de "Robótica Móvel e Antropomórfica" do DEI.