Este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de um sistema de controle de navegação para um veículo autônomo utilizando lógica difusa. Atribui-se o nome de SNAT (Sistema de navegação-autônoma para um triciclo). O sistema é responsável pela automatização do processo de navegação de um veículo de testes monitorado e controlado de uma base remota mediante enlace de telemetria de dados. O usuário do sistema, pela tela principal da aplicação indica os pontos a seguir, cada um destes é referenciado pela sua latitude e longitude no mapa. Uma vez iniciada a navegação, o sistema de controle recebe periodicamente pacotes de dados da posição e direção do veículo; estes dados são processados pelo controlador difuso que gera os comandos para atuação sobre o veículo. O controlador difuso traduz as expressões qualitativas, comuns na comunicação humana em valores numéricos que representam a direção e a velocidade para manter ou corrigir a navegação do veículo de testes pelo rumo desejado. Nesta dissertação são apresentados diversos aspectos do desenvolvimento do controlador de navegação difusa, os mecanismos de comunicação e acionamento do veículo de uma base remota e os testes realizados que mostram os resultados do SNAT controlando automaticamente a navegação do veículo de testes. / This work had as a goal the development of a fuzzy logic based navigation control system for an autonomous vehicle. The developed control system was named SNAT (from the equivalent in portuguese of autonomous navigation system for a tricycle). The system controls and monitors the navigation of the vehicle from a remote base station using a telemetry data link. The user indicates, using a developed application, the navigation waypoints, referencing them by their latitude and longitude coordinates in a map. When the navigation starts, the system receives periodically data packets indicating the position and direction of the vehicle, these data are processed by the fuzzy control which returns commands to actuate over the vehicle. The fuzzy control translates qualitative expressions, common in human communication, into numerical values that represent the speed and the direction to keep the vehicle as near as possible to the desired navigation route. Many development aspects of the fuzzy controller and of the communication and actuation over the vehicle from the remote base are presented. Also are presented some results of the control system over navigation of the vehicle, which demonstrate that the system operates in a quite satisfactory manner.

Este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de um sistema de controle de navegação para um veículo autônomo utilizando lógica difusa. Atribui-se o nome de SNAT (Sistema de navegação-autônoma para um triciclo). O sistema é responsável pela automatização do processo de navegação de um veículo de testes monitorado e controlado de uma base remota mediante enlace de telemetria de dados. O usuário do sistema, pela tela principal da aplicação indica os pontos a seguir, cada um destes é referenciado pela sua latitude e longitude no mapa. Uma vez iniciada a navegação, o sistema de controle recebe periodicamente pacotes de dados da posição e direção do veículo; estes dados são processados pelo controlador difuso que gera os comandos para atuação sobre o veículo. O controlador difuso traduz as expressões qualitativas, comuns na comunicação humana em valores numéricos que representam a direção e a velocidade para manter ou corrigir a navegação do veículo de testes pelo rumo desejado. Nesta dissertação são apresentados diversos aspectos do desenvolvimento do controlador de navegação difusa, os mecanismos de comunicação e acionamento do veículo de uma base remota e os testes realizados que mostram os resultados do SNAT controlando automaticamente a navegação do veículo de testes. / This work had as a goal the development of a fuzzy logic based navigation control system for an autonomous vehicle. The developed control system was named SNAT (from the equivalent in portuguese of autonomous navigation system for a tricycle). The system controls and monitors the navigation of the vehicle from a remote base station using a telemetry data link. The user indicates, using a developed application, the navigation waypoints, referencing them by their latitude and longitude coordinates in a map. When the navigation starts, the system receives periodically data packets indicating the position and direction of the vehicle, these data are processed by the fuzzy control which returns commands to actuate over the vehicle. The fuzzy control translates qualitative expressions, common in human communication, into numerical values that represent the speed and the direction to keep the vehicle as near as possible to the desired navigation route. Many development aspects of the fuzzy controller and of the communication and actuation over the vehicle from the remote base are presented. Also are presented some results of the control system over navigation of the vehicle, which demonstrate that the system operates in a quite satisfactory manner.

[pt] Há muitas aplicações de realidade virtual que requerem navegação em ambientes 3D. Em geral, esta facilidade é oferecida permitindo que o usuário controle todos os seis graus de liberdade da câmera virtual. No entanto, dessa forma é difícil, mesmo para usuários experientes, chegar a áreas de interesse com movimentos suaves e livres de colisão. Torna-se necessário prover uma navegação assistida, onde o usuário guia a câmera mais facilmente, sem restringir sua exploração do ambiente. Além disso, é interessante prover uma navegação totalmente automática, onde o usuário seleciona um alvo e o sistema calcula um caminho suave e livre de colisões através do ambiente. Este trabalho propõe uma solução específica para navegação em modelos usados para simulação numérica de reservatórios naturais de petróleo, baseada em grafos de guia probabilísticos. Utilizados comumente em aplicações de robótica, grafos de guia probabilísticos visam capturar, através de uma amostragem aleatória, a conectividade das áreas livres da cena, sendo construídos em pré-processamento e consultados em tempo de execução. Este trabalho propõe um algoritmo de construção de grafo de guia específico para reservatórios e duas técnicas para utilizar o grafo obtido como base para prover navegação automática e navegação assistida. / [en] There are many virtual reality applications that require navigation on 3D environments. Usually, this feature is offered by allowing the user to control all the six degrees of freedom of the virtual camera. However, it is difficult in this way, even for experienced users, to reach areas of interest with smooth and collision-free paths. It becomes necessary to provide an assisted navigation, in which the user guides the camera more easily, without restricting the environment exploration. Moreover, it is interesting to provide a fully automatic navigation, in which the user selects a target and the system computes a smooth, collision-free path throughout the environment. This work proposes a specific solution for navigation on models used in numerical simulations of black oil reservoirs, based on probabilistic roadmaps. Commonly used in robotics applications, probabilistic roadmaps tend to capture, by random sampling, the conectivity of the free space of the scene, being constructed in a pre-processing stage and queried in execution time. This work proposes a roadmap construction algorithm specific to reservoirs and two techniques to use the obtained roadmap as the basis to provide assisted and automatic navigation.