Cooperação entre um Robô Aéreo e um Robô Terrestre para Identificação de Rotas Livres em Solo

Nome: Fabricio Bortolini de Sá
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 22/12/2014
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Anselmo Frizera Neto Co-orientador
Raquel Frizera Vassallo Orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Anselmo Frizera Neto Coorientador
Mario Sarcinelli Filho Examinador Interno
Maxwell Eduardo Monteiro Examinador Externo
Raquel Frizera Vassallo Orientador

Resumo: Esta Dissertação de Mestrado aborda o problema de cooperação entre um robô aéreo
e um terrestre em ambientes externos utilizando técnicas de controle não linear e de
processamento de imagens. A ideia é implementar um sistema que permita ao robô
terrestre navegar por um mapa previamente conhecido, sendo capaz de desviar-se de
obstáculos e de recalcular a sua rota quando o robô aéreo, ou ele mesmo, identificar
uma obstrução no caminho. Para isso, os robôs devem ser capazes de determinar por
qual caminho navegarão, de detectar obstáculos e de trocar informações. A detecção de
obstáculos e a identificação das landmarks pelo robô terrestre são realizadas utilizando,
respectivamente, um sensor laser de varredura e processamento de imagens, enquanto o
robô aéreo realiza essas mesmas atividades usando apenas o processamento de imagens.
A vantagem que se obtém através da cooperação com um Veículo Aéreo Não Tripulado
(VANT) é a otimização do tempo de navegação do robô terrestre ao se processar as
imagens capturadas pelo robô aéreo. Esse processamento permitirá a detecção precoce
de adversidades na rota do veículo terrestre e, também, das landmarks nesta mesma
rota. Foram implementados controladores para navegação ponto a ponto e para desvio
de obstáculos. Também se desenvolveu um método para realizar a correção da odometria
do robô terrestre. Além disso, foi desenvolvido um simulador para o robô móvel e uma
interface de comunicação entre os dois robôs. Por fim, foram realizados testes em ambientes
externos a fim de verificar a eficácia do sistema desenvolvido. Através dos resultados
alcançados pôde-se comprovar o funcionamento do sistema proposto. Os robôs foram
capazes de navegar até o ponto destino e o robô terrestre foi capaz de desviar-se dos
eventuais obstáculos, além de efetuar o recálculo do caminho quando uma obstrução foi
encontrada na rota, tanto pelo robô aéreo quanto por ele próprio.

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