• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 752
  • 116
  • 75
  • 10
  • 7
  • 7
  • 7
  • 4
  • 4
  • 4
  • 4
  • 3
  • 1
  • Tagged with
  • 965
  • 289
  • 198
  • 160
  • 154
  • 128
  • 121
  • 114
  • 107
  • 104
  • 103
  • 95
  • 95
  • 91
  • 84
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
191

Estudo comparativo de técnicas de controle de manipuladores robóticos / Análise de desempenho de técnicas de controle de ganhos variáveis na tarefa de controle de posição de manipuladores robóticos / Comparative study of robotic manipulators control techniques

Oliveira, Phelipe Wesley de 29 January 2016 (has links)
OLIVEIRA, P. W. Estudo comparativo de técnicas de controle de manipuladores robóticos. 2016. 95 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-05-11T17:10:08Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_pwoliveira.pdf: 9627513 bytes, checksum: 5eaea55591fecdd7b64aa918e2be94ec (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-25T17:38:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_pwoliveira.pdf: 9627513 bytes, checksum: 5eaea55591fecdd7b64aa918e2be94ec (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-25T17:38:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_pwoliveira.pdf: 9627513 bytes, checksum: 5eaea55591fecdd7b64aa918e2be94ec (MD5) Previous issue date: 2016-01-29 / Industrial robots today are widely used in industrial processes, whether in assembly processes or product quality verification processes. The task of the robotic manipulator is then seek to position the tool in the desired position with the smallest error as possible, this is done by using control techniques. Despite the existence of modern techniques of control, fixed earnings drivers are still the most industrially used because of its simplicity. Controller with adjustable gains typically require a training period, which makes replacement of this something expensive from the industrial point of view. This paper presents a comparison between classical control techniques, such as proportional integral derivative control, and adjustable gains techniques, set by gain scheduling and fuzzy logic, from the point of they are easy and quick implementation in the field industrial and it is not necessary to adjust the gains to all new desired trajectory. The results show that the adjusted fuzzy controller has a greater ability to adjust to different paths without modification of parameters when compared to other techniques, besides presenting a tolerance to external disturbances and changes in system dynamics / Robôs industriais hoje em dia são amplamente utilizados em processos industriais, sejam em processos de montagem ou processos de verificação de qualidade de produtos. A tarefa do manipulador robótico é, então, buscar posicionar a ferramenta na posição desejada com o menor erro possível, isto é feito através do uso de técnicas de controle. Apesar da existência de técnicas modernas de controle, os controladores de ganhos fixos ainda são os mais utilizados industrialmente devido a sua simplicidade. Controladores de ganhos ajustáveis normalmente necessitam de um período de treinamento do controlador ou de dados da dinâmica do sistema para o seu projeto, o que torna a substituição de controladores deste tipo algo dispendioso do ponto de vista industrial. Este trabalho apresenta uma comparação entre técnicas de controle clássicas, tal como o controle proporcional integral derivativo, e técnicas de ganhos ajustáveis de fácil implementação, ajuste por escalonamento dos ganhos e por lógica fuzzy, partindo do ponto que sejam fáceis e de rápida implementação no ramo industrial e que não seja necessário ajustar os ganhos a toda nova trajetória desejada. Os resultados mostram que o controlador ajustado por fuzzy tem uma maior capacidade de se ajustar a diferentes trajetórias sem necessidade de modificações de parâmetros quando comparado as outras técnicas, além de apresentar uma tolerância a perturbações externas e modificações na dinâmica do sistema
192

Controle não-linear em cascata de um servoposicionador pneumático com compensação do atrito

Perondi, Eduardo André January 2002 (has links)
Os servoatuadores pneumáticos são relativamente baratos, leves, não poluentes e de fácil montagem e operação. Eles também apresentam uma relação força/peso que os torna bastante atraentes para aplicações em robótica. Entretanto, as grandes não-linearidades presentes nos sistemas pneumáticos e a dificuldade de obter modelos acurados têm impossibilitado a sua aplicação prática em problemas de controle preciso de posição. As deficiências dos controladores tradicionais quando ap licados a um servoatuador pneumático foram examinadas. Elas consistem principalmente na dificuldade do ajuste dos ganhos, na falta de robustez a variações da carga e em uma grande sensibilidade aos efeitos do atrito. O principal objetivo desta tese é verificar a possibil idade de superar estas dificuldades através do projeto adequado de algoritmos não-lineares de controle.Para tanto, desenvolveu-se inicialmente um modelo não-linear para um servoatuador pneumático com atrito. Neste modelo, as relações não-lineares da vazão mássica na servoválvula com as pressões e com a tensão de controle são modeladas através de um equacionamento empírico baseado na fó rmula de passagem de fluidos cornpressíveis em orifícios. O atrito foi equacionado com base em um modelo recente (denominado Lugre), cuja estrutura, além de levar em conta os principais comportamentos macroscópicos não lineares do atrito, é adequada para uso em esquemas robustos de observação e compensação em tempo real. Com base na modelagem desenvolvida, e a partir de uma di scussão das dificuldades de controle dos sistemas pneumáticos de posicionamento, propõe-se uma estratégia de controle em cascata com compensação do atrito para superar diversas dificuldades dinâmicas estruturais destes sistemas de posicionamento. Esta estratégia em cascata, sem a compensação do atrito, foi aplicada com êxito por outros pesquisadores em robôs elétricos e no controle de atuadores hidráulicos. Tal estratégia consiste em dividir o sistema completo em dois subsistemas - um subsistema mecânico e um pneumático. São apresentadas as propriedades de estabilidade decorrentes dessa estratégia e a sua comprovação através de simulações e de resultados experimentais. / Pneumatic actuators are relatively simple to operate, cheap, clean, lightweight, and easy assembling devices. They also present a force/weight ratio that makes them quite attractive for applications in robotics. However, in precise position contrai systems applications, the nonlinearities of the pneumatic systems and the difficulties of obtaining precise pneumatic models have been hindering the practical use of these systems. lt has been verified that the standard controllers deficiencies, when applied to a servopneumatic drive, consist of gains tuning difficulties, robustness lack under payload variations and great sensibility to the friction effects. The main objective of this thesis is to verify whether it is possible to overcome these difficulties through feedback contrai with the appropriate synthesis o f nonlinear contrai algorithms. In arder to accomplish this task, we initially developed a nonlinear accurate model of a pneumatic servo drive with friction. To deal with the nonlinear airflow relationship between the pneumatic valve's driving voltage and the upstream/downstream pressures, an empírical model based on the flow nozzle formula is developed. A suitable model structure for friction (the so called Lugre model) is used as basis for the friction forces identification. This friction model takes into account the major known macroscopic friction nonlinear behavior, and its structure is suitable to be used in model based robust on-line friction observation and compensation schemes. Using the appropriate system model and the available knowledge on pneumatic servodrives contrai problems, we propose a cascade contrai strategy to overcome the severa! structural dynamics problems of the pneumatic system, including the friction effects. Other researchers have successfully used this cascade strategy, without friction compensation, in electrical robots and in hydraulic actuators contrai. Such strategy consists in dividing the whole model into two subsystems - a mechanical subsystem and a pneumatic one. We present the cascade control stability properties with friction compensation and its confirmation through simulation and experimental results.
193

Sistema de teleoperación basado en interfaz háptica para brazo robótico

Valenzuela Urrutia, David Rodrigo January 2016 (has links)
Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica. Ingeniero Civil Eléctrico / Esta tesis se enfoca en la interfaz hombre máquina (Human-Machine Interface) de un sistema de Teleoperación Bilaterial, con el objetivo de mejorar la experiencia del operador, incrementando la eficiencia y calidad del trabajo realizado por el robot controlado por el usuario. Se propone un sistema de teleoperación basado en la tecnología háptica, la cual entrega al usuario información del entorno de trabajo del robot a través del sentido del tacto además de la información tradicional entregada a través del sentido de la vista. Con un dispositivo de control háptico el usuario es capaz de percibir los relieves y formas de los objetos que rodean al robot. Para concretar el desarrollo de la teleoperación háptica, se implementa un método de cálculo de fuerza de retroalimentación utilizando la Point Cloud obtenida desde el entorno de operación del robot. En la teleoperación tradicional, el usuario sólo es asistido por las imágenes de las cámaras ubicadas en el sitio de operación. Con la metodología propuesta, el operador puede tomar mejores decisiones ya que además de la información visual, posee la información táctil. La hipótesis de este trabajo es que la teleoperación háptica permite al operador controlar un brazo robótico con mayor precisión, comparando su desempeño con una teleoperación no háptica. La retroalimentación háptica en el dispositivo de control permite evitar movimientos indeseados con el robot, y por lo tanto previene colisiones. En el sistema de teleoperación propuesto, el brazo robótico tiene sujeto una cámara RGB-D cerca del efector, con lo cual se obtienen imágenes 3D del ambiente desde diferentes ángulos. El movimiento del efector del robot es controlado por el usuario a través del dispositivo háptico Phantom Omni, el cual está sujeto a las restricciones del algoritmo de proxy. Usando el algoritmo háptico, la información de posición del proxy y el movimiento requerido por el operador, se realiza el desplazamiento del efector del robot. El efector se mueve libremente cuando no hay obstáculos, pero al detectar una posible colisión emite una señal que activa en el dispositivo Phantom Omni una fuerza de retroalimentación para el usuario, quien percibe la repulsión del objeto presente en el ambiente real del robot. La validación experimental de la metodología de teleoperación propuesta, consiste en la realización de pruebas de seguimiento de trayectoria por 20 operadores humanos voluntarios, utilizando el efector del robot industrial KUKA y un panel de pruebas. Los operadores deben completar las pruebas de seguimiento mediante el uso de retroalimentación háptica y también en la ausencia de esta. Además, se les pide completar estas tareas usando dos modos de cinemática del robot. Para cada usuario voluntario se obtuvo el error de posición del efector del robot en cada sección de la trayectoria, se contabilizó la cantidad de correcciones de posición, cantidad de colisiones (fuertes y débiles), y además se obtuvo el tiempo requerido para completar la tarea. Los resultados obtenidos a partir del análisis estadístico de la validación experimental, confirman que con el método de teleoperación háptico (comparado con la teleoperación no háptica) se aumenta la precisión del operador en tareas de seguimiento de trayectoria. Este aumento en la precisión se refleja en la reducción del error promedio entre el desplazamiento ideal y el desplazamiento realizado por los usuarios, además de reducir el número de colisiones totales entre el efector del robot y el panel de pruebas. De esta manera, se confirma la hipótesis planteada, demostrando que al agregar el sentido háptico a sistemas de control bilaterales aumenta la precisión de teleoperación y se reducen los tiempos de entrenamiento que requieren los operadores para mover el robot real con éxito. / This thesis is focused on the Human-Machine Interface of a Bilateral Teleoperation System, the objective of which is to improve the operator experience via increasing the e ciency and quality of the teleoperated robot tasks. The teleoperation system proposed in this work uses haptic technology that provides the user with environmental information from the robot workspace via the senses of touch and sight, using the haptic device and a traditional screen. With the haptic control device, the user senses the reliefs and forms of the objects that surround the robot. To make this possible, it is necessary calculate the force feedback from the Point Cloud data of the robot workspace. Using traditional teleoperation systems, the user is only assisted by images from cameras located in the operation zone. On the other hand, with the proposed approach the operator can make better decisions with more information (haptic and visual) from the robot environment. The hypothesis of this work is that the haptic teleoperation gives the user a more precise control of the robotic arm compared to traditional non-haptic teleoperation. The haptic feedback in the control device avoids undesirable movements with the robotic arm and, therefore, prevents collisions. In the proposed teleoperation system, the robotic arm has a RGB-D camera near its end-e ector, enabling 3D images to be taken of the environment using di erent angles. The end-e ector movement is controlled by the user through the haptic device Phantom Omni and the proxy algorithm. Using the force feedback algorithm, the proxy position, and the required movement from the operator, the robot end-e ector can be moved. The end-e ector moves freely when no obstacles are detected, but when a possible collision is close, a signal is activated in the Phantom Omni, and the force is fed back to the user, who perceives the object repulsion from the real robot workspace. The experimental validation of the proposed methodology consists of follow path tasks in a test panel with 20 volunteers, using the end-e ector of an industrial robot KUKA. The operators must complete the follow path tasks with and without the force feedback. Furthermore, the users have to complete the tasks with two modes of robot cinematic control. For each user, the following are obtained: the e ector error position in every step of the trajectory, the total position corrections, the number of collisions (strong and weak), and nally the total time in completing the tasks. The results obtained from the statistical analysis of experimental validation con rm that using the method of haptic teleoperation instead of the non-haptic method increases the operator precision in a follow path task. This precision increment is observed in the mean error reduction between the ideal trajectory and the trajectory generated by the users, and decrease of the total number of collisions between the robot end-e ector and the test panel. The hypothesis is con rmed, proving that incorporating the touch sense to a bilateral teleoperation system increases the precision and decreases the training time required by the users for moving the robot in the real environment.
194

Uma hibridização do método de Monte Carlo com técnicas intervalares para o problema de localização global

Neuland, Renata das Chagas January 2014 (has links)
Abordagens probabilísticas são extensivamente utilizadas para resolver problemas de alta dimensionalidade em diferentes campos. O filtro de partículas é uma abordagem proeminente no campo da Robótica, devido a sua adaptabilidade a modelos não lineares com distribuições multimodais. Contudo, seus resultados são fortemente dependentes da qualidade e do número de amostras requeridas para cobrir o espaço de busca. Em contrapartida, análise de intervalos lida com problemas de alta dimensionalidade através da redução do espaço de busca. Essas reduções são feitas através de técnicas intervalares que garantem matematicamente que a solução procurada está contida no resultado do método, uma vez que a modelagem do problema tenha sido feita corretamente. Métodos intervalares não descartam quaisquer soluções factíveis, com isso o resultado pode ser pouco representativo. Não obstante, não é possível definir precisamente onde a solução está no intervalo definido como solução. A estratégia proposta combina o melhor das duas abordagens. A ideia principal do método proposto é usar técnicas intervalares para melhorar os resultados do filtro de partículas, limitando o espalhamento das partículas e acelerando a convergência do método. Nós esperamos que o método proposto consiga fazer a distribuição e controle de partículas de forma mais eficiente, resultando possivelmente em um método mais preciso. A abordagem proposta é ilustrada através do tratamento do problema de localização global de robôs subaquáticos.
195

Protótipo de um robô móvel de baixo custo para uso interdisciplinar em cursos superiores de engenharia e computação

Silva, Sérgio Ricardo Xavier da January 2011 (has links)
Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-01-22T13:19:32Z 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 Uillis de Assis Santos (uillis.assis@ufba.br) on 2016-02-15T21:27:12Z (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 2016-02-15T21:27:12Z (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 usada 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 deses 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.
196

Músculos Artificiais Baseados em Polímeros Eletroativos Aplicados à Robótica de Reabilitação

PRADO, A. R. 29 September 2008 (has links)
Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2731_DissertacaoMestradoAdilsonRibeiroPrado.pdf: 3841478 bytes, checksum: 686a20e0dd7c6d36f43374fabeb130ea (MD5) Previous issue date: 2008-09-29 / O objetivo do trabalho é mostrar que é viável utilizar este tipo de material, em substituição aos motores elétricos, para funcionarem ciomo atuadores para próteses de membros superiores.
197

Projeto de Controladores Não Lineares para Voo Autônomo de Veículos Aéreos de Pás Rotativas Doutorado em regime de co-titulação com o Programa de Doctorado en Ingeniería de SIstemas de Control, Universidad Nacional de San Juan, San Juan, Argentina (convenção de co-tutela 02/2012) Estadia na instituição estrangeira: 01/08/2008 a 31/07/2009, 22/10/2010 a 06/11/2010, 07/02/2011 a 25/02/2011 e 18/11/2011 a 22/03/2012 Título em espanhol: DISEÑO de CONTROLADORES NO LINEALES PARA VUELO AUTÓNOMO DE VEHÍCULOS AÉREOS DE PALAS ROTATIVAS

BRANDAO, A. S. 03 April 2013 (has links)
Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2751_TeseDoutoradoAlexandreSantosBrandao.pdf: 8531622 bytes, checksum: a614285b070320c8bd28f3cb75a05e66 (MD5) Previous issue date: 2013-04-03 / É proposta a análise e a implementação de um sistema de controle coordenado capaz de guiar um veículo aéreo não tripulado (no caso, um helicóptero miniatura elétrico com controle remoto sem fio) para que o mesmo siga um veículo terrestre autônomo. O veículo aéreo será dotado de uma câmera com sistema de transmissão de imagens sem fio, para permitir o uso de técnicas de visão artificial conjugadas com algoritmos não lineares de controle servo-visual. O objetivo de tal sistema de controle coordenado, num primeiro momento, é a inspeção de áreas agriculturáveis.
198

Sistema de Navegação Robótica por Imagens de Pontos de Interesse

SILVA, A. F. 29 August 2012 (has links)
Made available in DSpace on 2016-08-29T15:33:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_5127_.pdf: 4819920 bytes, checksum: 08b84820654654b07e5c2c3862222d64 (MD5) Previous issue date: 2012-08-29 / As imagens projetadas dentro de nossos olhos mudam o tempo todo por conta do movimento dos olhos ou do nosso corpo como um todo. Contudo, percebemos o mundo retratado nas imagens capturadas pelos olhos como estável. Muito embora, as imagens projetadas nas retinas humanas sejam bidimensionais, o cérebro é capaz de sintetizar uma representação tridimensional estável a partir delas, com informações sobre cor, forma e profundidade a respeito dos objetos no ambiente ao nosso redor, viabilizando nossa navegação no mundo por meio do sentido da Visão. Neste trabalho, investigamos modelos matemático-computacionais de cognição visual (compreensão do mundo e das ideias por meio da Visão), aplicados ao problema de navegação de veículos autônomos. Nós empregamos modelos probabilísticos de navegação exploratória e de localização e mapeamento simultâneos (Simultaneous Localization And Mapping, ou SLAM), e desenvolvemos modelos dos movimentos oculares de busca visual e vergência baseados em Redes Neurais Sem Peso (Virtual Generalizing RAM, ou VG-RAM) para navegar um robô autônomo através de uma caminho definido por uma sequencia de pontos de interesse especificados na forma de simples fotos 2D do ambiente. Nossos resultados mostraram que é possível navegar um robô autônomo de um ponto de origem até um ponto de destino fornecendo apenas imagens não contiguas do caminho.
199

Planejamento de movimento de sistemas robóticos de intervenção subaquática baseado na teoria dos helicoides

Rocha, Carlos Rodrigues January 2012 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-03-04T20:04:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 307885.pdf: 12709892 bytes, checksum: a1a986a523eabb7778534cdf9f8ad0ba (MD5) / Os veículos subaquáticos não tripulados (ou UUV, do inglês Unmanned Underwater Vehicles) são responsáveis pela execução de grande parte das operações em ambientes imersos. Os sistemas veículo-manipulador subaquáticos (ou UVMS, do inglês Underwater Vehicle-Manipulator Systems) são UUV voltados para a execução de tarefas de intervenção. Além de aplicações em missões científicas e de resgate, os UVMS são muito usados em instalações offshore de extração/distribuição de petróleo e gás em tarefas de construção, manutenção, inspeção e operação. A maioria dos sistemas de intervenção subaquática é teleoperada devido às dificuldades de operação no ambiente imerso e às características cinemáticas e dinâmicas dos UVMS. A evolução desses sistemas de intervenção subaquática envolve o desenvolvimento de sua autonomia. Um requisito básico para isso é a capacidade do sistema planejar as ações necessárias para realizar as tarefas a ele especificadas. Esta tese estuda o planejamento de movimento dos UVMS durante a execução de tarefas de intervenção. Este problema consiste em definir os movimentos que o sistema (veículo e manipuladores) deve realizar para executar as tarefas especificadas atendendo às restrições impostas pelo espaço de trabalho. O trabalho utiliza a análise cinemática baseada na teoria dos helicoides, teoria dos grafos e ferramentas derivadas para definir modelos cinemáticos dos UVMS em diferentes cenários de execução de tarefas de intervenção. A cooperação entre manipuladores de um mesmo UVMS e entre dois ou mais UVMS é estudada, assim como a variabilidade dos modelos cinemáticos em função de mudanças no contexto da operação. A partir da análise realizada, define-se uma sistematização da modelagem cinemática dos sistemas de intervenção por componentização, visando facilitar e automatizar esse processo. Um framework computacional é projetado para facilitar a implementação desses modelos. Com base nesses resultados, define-se uma estrutura geral para o desenvolvimento de estratégias de planejamento de movimento. Simulações de uso dessa estrutura em diferentes cenários de operação são apresentadas. Assim, este trabalho contribui para a autonomia de UUV/UVMS, considerada o principal objeto de pesquisa da área e que no caso dos sistemas de intervenção subaquática reduzirá custos de operação, além de possibilitar o uso destes em novas missões. / Unmanned Underwater Vehicles (UUV, for short) are used in most immerse operations. Underwater Vehicle-Manipulator Systems (UVMS, for short) are a particular kind of UUV designed for intervention tasks. Besides their application in scientific and rescue missions, UVMS are much used in offshore oil and gas extraction/distribution facilities for construction, maintenance, inspection and operation tasks. Most underwater intervention systems are teleoperated due the operational difficulties in the immerse environment and the UVMS kinematic/dynamic features. The evolution of these underwater intervention systems involves the development of their autonomy. The system ability to plan the necessary actions to perform its assigned tasks is a basic requirement for that. This thesis studies the motion planning of UVMS while executing intervention tasks. The problem consists of defining the motion that the system (vehicle and manipulators) must do to execute the specified taks while complying with the workspace imposed restrictions. A computational framework is designed to aid the implementation of these models. A general structure to the developed of motion planning strategies based on these results is defined. Simulations using this strucute in different operation scenarios are presented. So, this work contributes to the autonomy of UUV/UVMS, which is considered a major research field and it will reduce operation costs of underwater intervention systems, besides allowing their use in new missions.
200

Aplicação de técnicas de fusão sensorial para mapeamento e localização simultâneos para robôs terrestres

Ramos, Daniel Costa January 2012 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-06-25T22:28:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 313502.pdf: 2548956 bytes, checksum: 09e3d7288119541a1642c771da8cd879 (MD5) / Um dos problemas que envolvem as soluções para a mobilidade de robôs móveis terrestres é estimar a posição do robô com precisão juntamente com a exploração do ambiente, mapeando-o corretamente (SLAM - Simultaneous Localization and Mapping - Localização e Mapeamento Simultâneo). Embora vários algoritmos tenham sido desenvolvidos nos últimos anos, exigindo uma carga de cálculo computacional cada vez maior dos robôs,, estes estão susceptíveis a um mau desempenho quando os sensores apresentam ruídos, quando há problemas nos atuadores, variáveis não modeladas ou em virtude de algum imprevisto momentâneo no ambiente. A proposta deste trabalho é programar um SLAM para robôs móveis interligando-o a uma combinação de sensores inerciais com sensores de odometria através de uma técnica de fusão de sensores conhecida como filtro de Kalman Estendido, para reduzir a incerteza na estimação da posição e melhorar o desempenho do SLAM. Por consequência, o custo computacional é reduzido. O trabalho foi estruturado iniciando por uma revisão a respeito dos conceitos básicos de sensoriamento, a fim de contextualizar o problema e apresentar as nomenclaturas e termos utilizados. A seguir foram abordadas as técnicas de fusão de dados, as representações do robô e do ambiente, as técnicas de mapeamento e exploração e as diversas técnicas de navegação que podem ser utilizadas, para ambientes conhecidos epara ambientes desconhecidos. Essas informações são importantes para um melhor entendimento do problema, de como representá-lo e de como se pode avaliar os resultados obtidos. Na sequência é apresentado o SLAM, destacando as principais técnicas e em detalhes o Grid Based FastSLAM. É demonstrado através de simulações que quanto maior as incertezas sobre a posição do robô, um número maior de partículas é necessário para manter a qualidade do mapa gerado, e como cada partícula possui um mapa associado a si, o custo computacional é consideravelmente aumentado. Outro aspecto analisado foi o impacto na escolha da covariância associada à transição de estados, propondo a utilização da covariância inerente ao cálculo da fusão de sensores como parâmetro de refinamento no SLAM.<br> / Abstract : One of the problems in solutions involving land mobile robots is the estimation of the robot position with precision and at the same time, explore the environment and mapping it correctly (SLAM - Simultaneous Localization and Mapping ). Several algorithms were developed in the last years, demanding large computational resources in robots and even so, these may have a bad performance in cases of sensors having noises, problems in actuators, not modeled variables or when there is something in the environment that wasn't expected. This dissertation proposal is to program a SLAM algorithm for mobile robots and connect it with a sensor data fusion, between odometry and inertial sensors, using the Extended Kalman Filter, achieving a reduction of the position uncertainty and improving the SLAM performance, also reducing the need of computational resources. This work begins with a revision of concepts of robot sensors, needed to understand later algorithms and nomenclatures. In the following items it is described the sensor fusion techniques, the robot localization problem, the map and robot representation alternatives, and the navigation problems for explored and non-explored environments. These information are important for a better understanding of the problem, on how represent it and how to evaluate the obtained results. After this introduction, it's described some SLAM algorithms, featuring in details the Grid Based FastSLAM. It's demonstrated by simulations that as high uncertainty about robot position, as large are the number of particles needed to maintain the generated map quality. This implies in a large computational cost, thus improving the uncertainty with sensor data fusion makes the robot work with less particles. It is also showed that choosing the right covariance in robot transition model is very important and finding a way to connect the covariance of sensor data fusion with SLAM can improve performance even more.

Page generated in 0.0742 seconds