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Tese de doutoramento. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. 2005. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, Faculdade de Ciencias e Tecnologia. Universidade de Coimbra

BATISTA, I. J. L. Modelo de navegação para robôs móveis baseado em redes de Petri coloridas. 2008. 85 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-04T15:54:49Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_ijlbatista.pdf: 982015 bytes, checksum: 9bde11dfac7d6eb3bf8e7e9e24909bf6 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-04-05T19:13:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_ijlbatista.pdf: 982015 bytes, checksum: 9bde11dfac7d6eb3bf8e7e9e24909bf6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-05T19:13:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_ijlbatista.pdf: 982015 bytes, checksum: 9bde11dfac7d6eb3bf8e7e9e24909bf6 (MD5) Previous issue date: 2008-01-30 / Systems of autonomous navigation must be able to define a sequence of actions to be taken bymobile robots endowed with a set of limited sensors, while exposed to an unknown environment and having to serve simultaneously a set of objectives previously specified. The scientific interest in the study of systems of navigation in unknown environment which are subject of serving to several objectives is motivated basically by its evident potential in industrial applications and by the fact of demanding the implementation of complex solutions strategies. This research presents the modeling of a navigation system for mobile robots through coloured Petri nets. The model presented here can simulate several situations, such as: the representation of the world around the robot, interaction with the environment, trajectory planning, robot location, battery analysis, as well as how to serve as a basis for implementation in a real mobile robot and optimization of the system. / Sistemas de navegação autônomos devem ser capazes de definir uma seqüência de ações a serem tomadas por robôs móveis, dotados de um conjunto limitado de sensores, quando expostos a um ambiente externo suposto desconhecido e tendo que atender simultaneamente a um elenco de objetivos previamente especificados. O interesse científico no estudo de sistemas de navegação em ambientes desconhecidos e sujeitos ao atendimento de múltiplos objetivos é motivado basicamente pelo seu evidente potencial em aplicações industriais e pelo fato de demandarem a implementação de estratégias de soluções complexas. Este trabalho apresenta a modelagem de um sistema de navegação para robôs moveis por meio de Redes de Petri Coloridas. O modelo apresentado consegue simular várias situações, tais como a representação do mundo em volta do robô, interação com o ambiente, planejamento de trajetória, localização do robô e análise das baterias, bem como servir de base para implementação em um robô móvel real e otimização do sistema.

A robótica móvel é uma área de pesquisa que está obtendo grande atenção da comunidade científica. O desenvolvimento de robôs móveis autônomos, que sejam capazes de interagir com o ambiente, aprender e tomar decisões corretas para que suas tarefas sejam executadas com êxito é o maior desafio em robótica móvel. O desenvolvimento destes sistemas inteligentes e autônomos consiste em uma área de pesquisa multidisciplinar considerada recente e extremamente promissora que envolve; por exemplo, inteligência artificial, aprendizado de máquina, estimação estatística e sistemas embarcados. Dentro desse contexto, esse trabalho aborda o problema de navegação e monitoramento de ambientes utilizando robôs móveis. Dada uma representação do ambiente (mapa topológico) e uma lista com urgências de cada uma das regiões do mapa, o robô deve estimar qual o percurso mais eficiente para monitorar esse ambiente. Uma vez que a urgência de cada região não visitada aumenta com o tempo, o trajeto do robô deve se adaptar a essas alterações. Entre as diversas aplicações práticas desse tipo de algoritmo, destaca-se o desenvolvimento de sistemas de segurança móveis inteligentes / The mobile robotics is a research area that has started to get some serious attention from the scientific community. The development of robots able to interact with the environment - to learn and make correct decisions so their tasks are successfully completed - is the biggest challenge in mobile robotics. The development of these intelligent and autonomous systems consists of a multidisciplinary research area considered recent and very promising that involves, for example, artificial intelligence, machine learning, statistical estimation and embedded systems. Within this context, this paper addresses the problem of navigation in dynamic environments with priorities using mobile robots. Given a representation of the environment (topological map) and a list of priorities for each region of the map, the robot must estimate what is the most efficient way to monitor this environment. As the dynamic priority of each region increases with time since the last visit of the robot, its trajectory must adapt to these changes. This approach is similar to the traveling salesman, but a solution that specifically addresses the problem described in this dissertation was not found in the literature. Among the many practical applications of this type of algorithm, we highlight the development of smart mobile security systems

A integração de sistemas de Visão Computacional com a Robótica Móvel é um campo de grande interesse na pesquisa. Este trabalho demonstra um método de localização global para Robôs Móveis Autônomos baseado na criação de uma memória visual, através da detecção e descrição de pontos de referência de imagens capturadas, com o método SURF, associados a dados de odometria, em um ambiente interno. O procedimento proposto, associado com conhecimento específico sobre o ambiente, permite que a localização seja obtida posteriormente pelo pareamento entre quadros memorizados e a cena atual observada pelo robô. Experimentos são conduzidos para mostrar a efetividade do método na localização robótica. Aprimoramentos para situações difíceis como travessia de portas são apresentados. Os resultados são analisados, e alternativas para navegação e possíveis futuros refinamentos discutidos / Integration of Computer Vision and Mobile Robotics systems is a field of great interest in research. This work demonstrates a method of global localization for Autonomous Mobile Robots based on the creation of a visual memory map, through detection and description of reference points from captured images, using the SURF method, associated to odometer data in a specific environment. The proposed procedure, coupled with specific knowledge of the environment, allows for localization to be achieved at a later stage through pairing of these memorized features with the scene being observed in real time. Experiments are conducted to show the effectiveness of the method for the localization of mobile robots in indoor environments. Improvements aimed at difficult situations such as traversing doors are presented. Results are analyzed and navigation alternatives and possible future refinements are discussed

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores - Major Automação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de doutoramento. Engenharia Informática. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Dr. Eugénio da Costa Oliveira

Tese de doutoramento. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Submitted by Diogo Barreiros (diogo.barreiros@ufba.br) on 2017-02-09T18:12:58Z No. of bitstreams: 1 Protótipo de um Robô Móvel de Baixo Custo para uso Interdisciplinar em cursos superiores de Engen_0.pdf: 14279186 bytes, checksum: d37d30b93b1e424aa3133d4a879fa2bf (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-02-10T12:28:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Protótipo de um Robô Móvel de Baixo Custo para uso Interdisciplinar em cursos superiores de Engen_0.pdf: 14279186 bytes, checksum: d37d30b93b1e424aa3133d4a879fa2bf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-10T12:28:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Protótipo de um Robô Móvel de Baixo Custo para uso Interdisciplinar em cursos superiores de Engen_0.pdf: 14279186 bytes, checksum: d37d30b93b1e424aa3133d4a879fa2bf (MD5) / Atualmente é crescente o uso de novas tecnologias para auxiliar o processo de ensino e aprendizagem em diversas partes do mundo. Neste contexto, a Robótica Educacional tem mostrado notáveis progressos em diversos contextos educacionais. Apesar da utilidade e da versatilidade dessa ferramenta educacional, ela ainda não é utilizada em larga escala em nosso país. O presente trabalho descreve o projeto e a implementação de um kit de robótica educacional de baixo custo voltado às Universidades brasileiras, em especial, aos cursos de engenharia e computação. Para alcançar tais objetivos, foram realizados estudos comparativos entre diferentes kits robóticos comercializados no mercado no intuito de mensurar os custos associados e avaliar os recursos de hardware e software necessários ao desenvolvimento do projeto para uso efetivo em sala de aula. A análise desses requisitos norteou a concepção e o desenvolvimento do kit de robótica educacional denominado Tesla. Este trabalho fornece uma descrição completa de todos os componentes de hardware e software e um manual passo a passo acerca da construção e programação do robô Tesla