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Multipath mitigation in time-delay estimation via tensorbased techniques for antenna array-based gnss receivers

Lima, Daniel Valle de 09 March 2017 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-06-19T19:41:18Z No. of bitstreams: 1 2017_DanielVoltedeLima.pdf: 996662 bytes, checksum: 36ce9f105c83e143c174dac8585b777d (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-06-23T18:16:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_DanielVoltedeLima.pdf: 996662 bytes, checksum: 36ce9f105c83e143c174dac8585b777d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-23T18:16:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_DanielVoltedeLima.pdf: 996662 bytes, checksum: 36ce9f105c83e143c174dac8585b777d (MD5) Previous issue date: 2017-06-23 / Clientes de Sistemas Globais de Navegação por Satélites, do inglês Global Navigation Satellite System (GNSS), dependem da estimação do atraso para estimar a posição do usuário. [1] Isto é feito fazendo a correlação do sinal recebido com sequências-réplicas para separar o sinal de cada satélite e estimar o atraso. Como componentes de multipercurso são cópias atrasadas do sinal original, estes alteram a função de correlação cruzada, assim gerando erros na estimação de atraso. Nesta dissertação estudamos um algoritmo estado-da-arte em mitigação de multipercursos para estimação de atraso baseado no autofiltro da decomposição em valores singular de alta ordem, do inglês Higher-Order Singular Value Decomposition (HOSVD), de posto unitário, [2] e propomos dois esquemas tensoriais para mitigação de multipercurso e estimação de atraso, para qual o esquema baseado em HOSVD é usado para comparação. O primeiro esquema tensorial é um método em três etapas que aplica estimação da direção de chegada, do inglês Direction of Arrival (DoA), e fatorização Khatri-Rao, do inglês Khatri-Rao factorization (KRF), para separar o código de cada componente incidente de forma fechada. O segundo esquema calcula uma matrix de covariância multimodo como aproximação do desdobramento Hermitian duplamente simétrico [3] com qual, alternando entre a solução do problema ortogonal de Procrustes, do inglês Orthogonal Procrustes Problem (OPP), [4] e fatorização Khatri-Rao de mínimos quadrados, do inglês Least Squares Khatri-Rao Factorization (LSKRF), [5] se estima iterativamente as matrizes-fator do canal, que são então usadas para separar o código de cada componente incidente. Ambos esquemas geram resultados melhores que o estado-da-arte baseado no autofiltro de alta ordem. / Global Navigation Satellite System (GNSS) clients rely on time-delay estimation to estimate a user’s position. [1] This is done by correlating the incoming signal with replica sequences to separate each satellite and perform time-delay estimation. Since multipath components are delayed copies of the original signal, this affects the cross-correlation function, thus impacting time-delay estimation. 1 In this thesis, we study a state-of-the-art approach for multipath mitigation time-delay estimation algorithm based on the rank-one Higher-Order Singular Value Decomposition (HOSVD) eigenfilter, [2] and propose two tensorbased schemes for multipath mitigation and time-delay estimation, for which the HOSVD-based scheme is a basis of comparison. The first scheme is a three step tensor-based approach applying direction of arrival (DoA) estimation and Khatri-Rao factorization (KRF) to separate the code for each impinging component in a closed fashion. The second approach calculates a multimode covariance matrix as an approximation of the dualsymmetric Hermitian unfolding [3] with which, by alternating between a solution to the orthogonal Procrustes problem (OPP) [4] and least squares Khatri-Rao factorization, [5] iteratively estimates the channel factor matrices which are then used to separate the code of each impinging component. Both our schemes outperforms the HOSVD-based eigenfilter state-of-the-art solution.
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Sistema de posicionamento dinâmico para instalações submarinas

Simões, Rafael Domenici Pereira 01 July 2016 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-09-09T15:29:50Z No. of bitstreams: 1 2016_RafaelDomeniciPereiraSimões.pdf: 1335034 bytes, checksum: 2cb294116168e0b133c443517a1fcd1b (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-11-03T16:00:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_RafaelDomeniciPereiraSimões.pdf: 1335034 bytes, checksum: 2cb294116168e0b133c443517a1fcd1b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-03T16:00:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_RafaelDomeniciPereiraSimões.pdf: 1335034 bytes, checksum: 2cb294116168e0b133c443517a1fcd1b (MD5) / Atualmente, a instalação submarina se tornou um tópico principal na indústria de petróleo offshore. Um dos desafios da instalação de equipamentos submarinos é o preciso posicionamento do equipamento no local desejado no leito marinho. No entanto, esse procedimento ainda é comumente realizado de forma manual por um operador. O operador desloca a embarcação de superfície considerando as imagens do equipamento submarino produzidas por um veículo operado remotamente. Sendo assim, esta operação torna-se totalmente dependente da experiência e habilidade do operador. Outra limitação é que esta operação só pode ser realizada na presença de boas condições climáticas e de visibilidade submarina. O presente manuscrito apresenta o desenvolvimento de um sistema de controle de trajetória para o posicionamento do equipamento submarino. O desenvolvimento deste trabalho se dará em duas etapas. Na primeira etapa, será apresentado um planejamento de trajetória para o sistema de posicionamento dinâmico (DP) da plataforma. Esse planejamento de trajetória consiste na obtenção antecipada da trajetória necessária para o sistema DP, de modo que o equipamento submarino seja deslocado de sua posição inicial até o local desejado de instalação, sem apresentar oscilação na posição final. Esse planejamento de trajetória será realizado por meio da solução analítica da equação simplificada do movimento do riser e será feito considerando a situação ideal, na qual não há perturbações externas não modeladas. Na segunda etapa deste trabalho, será apresentado o desenvolvimento de um sistema de controle para permitir a tarefa de acompanhamento de trajetória, ou seja, será desenvolvido um controlador para garantir que o equipamento submarino, de fato, siga corretamente a trajetória desejada mesmo na presença de perturbações externas não modeladas na equação governante. Assim, a instalação do equipamento submarino poderá ser realizada sem a interferência direta do operador. Este processo automatizado tende, também, a aumentar a confiabilidade e a eficiência da operação, reduzindo o seu tempo total e os riscos de dano ao equipamento submarino. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Nowadays, the subsea installation became a main topic in the offshore oil industry. One of the challenges of subsea equipment installation is the precise positioning of the equipment in the desired location on the seabed. However, this procedure is still commonly performed manually by an operator. The operator displaces the surface vessel considering the images of the subsea equipment produced by a remotely operated vehicle. Therefore, this operation becomes totally dependent on the experience and skill of the operator. Another limitation is that this operation can only be done in the presence of good weather and underwater visibility. This manuscript presents the development of a trajectory control system to the positioning of the subsea equipment. The development of this work will be done in two stages. In the first stage, will be presented a motion planning for the dynamic positioning (DP) system of the platform. This motion planning consists in the early obtaining of the trajectory needed for the DP system, so that the subsea equipment is displaced from its initial position to the desired installation point, without presenting oscillation in the final position. This motion planning will be done through the analytical solution of the simplified equation of motion of the riser and will be done considering the ideal situation, in which there is no external disturbances not modeled. In the second stage of this work, will be presented the development of a control system to allow the tracking trajectory task, that is, a controller will be developed to ensure that the subsea equipment, in fact, properly follow the desired trajectory even in the presence of external disturbances not modeled in the governing equation. Thus, the installation of the subsea equipment may be carried out without the direct interference of the operator. This automated process also tends to increase the reliability and the efficiency of the operation, reducing the total time and the risk of damage to the subsea equipment.
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O estágio curricular na trajetória de estudantes de Pedagogia / The curricular internship in the Pedagogy students' trajectory

Christovam, Greice Kelli [UNESP] 21 February 2017 (has links)
Submitted by Greice Kelli Christovam null (greicekellic@hotmail.com) on 2017-04-19T17:42:23Z No. of bitstreams: 1 Trabalho final Greice 2017.pdf: 1248350 bytes, checksum: a0eacc4b1dd60b878222e8afe12e5185 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-19T17:45:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 christovam_gk_me_arafcl.pdf: 1248350 bytes, checksum: a0eacc4b1dd60b878222e8afe12e5185 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-19T17:45:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 christovam_gk_me_arafcl.pdf: 1248350 bytes, checksum: a0eacc4b1dd60b878222e8afe12e5185 (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A pesquisa analisou os condicionantes que motivaram as estudantes a optarem pelo curso de Pedagogia e busca compreender de que maneira o papel do estágio curricular contribuiu para a aprendizagem e expectativas profissionais. O estudo foi desenvolvido a partir da análise de trajetórias sociais de estudantes do curso de Pedagogia de uma universidade pública paulista. As análises das trajetórias foram embasadas na perspectiva sociológica de Pierre Bourdieu, utilizando os conceitos de habitus, capital cultural, capital social, capital econômico e trajetória social. Na primeira etapa da pesquisa foram coletados dados por meio de questionário respondidos por 56 estudantes com o objetivo de selecionar aqueles que demonstrassem interesse em colaborar com a pesquisa. Após a elaboração de um roteiro de entrevista semiestruturado baseado no trabalho de Muzzeti (1997), foram selecionados oito estudantes para a realização da entrevista semidiretiva. Elaborou-se a apresentação das trajetórias dos entrevistados contendo a origem social e a trajetória de escolarização dos agentes. Baseado nos trabalhos de Muzzeti (1997), Reina (2009), Fiorante (2011), Suficier (2013), Manzan (2014) e Inforsato (2016), foi analisada a trajetória social, as adequações a vida universitária e vivências durante o curso, as experiências durante o estágio curricular, tais como, o contato com a vivência prática no contexto escolar que irão atuar e as expectativas profissionais das licenciandas. Os resultados mostram que o contato prévio com crianças em instituições religiosas antes do ingresso na universidade foi fundamental para a escolha de algumas estudantes pelo curso de Pedagogia. Podemos verificar regularidades nas trajetórias sociais no que se refere às adequações e dificuldades durante a vida universitária e evidenciar que estágio supervisionado constitui-se em um processo fundamental na formação dessas futuras professoras, contribuindo para a escolha do campo profissional que irão atuar. / This research analyses the motivations behind the students’ choice for the pedagogy course and attempts to understand in what way their curricular internships contributed to their learning and professional expectations. The study was developed around the analysis of the social trajectories of students in the pedagogy course of a public university in São Paulo. The analyses of the trajectories were based upon the sociological perspective of Pierre Bourdieu, utlizing the concepts of habitus, cultural capital, social capital, economic capital and social trajectory. In the first stage of the research, data was collected by means of a questionnaire answered by 56 students with the objective of selecting those who demonstrated interest in collaborating with the study. After elaborating a semi-structered interview script, based upon Muzzeti’s (1997) work, 8 students were selected to implement the interview. A layout of the interviewees’ trajectory was drawn up, containing their social origin and schooling trajectory. Based on the works of Muzzeti (1997), Reina (2009), Fiorante (2011), Suficier (2013), Manzan (2014) and Inforsato (2016), an analysis of the social trajectory, adjustments to college life, experiences during the course, experiences during the curricular internship, such as, contact with the practical experience in the schooling context in which the licensed interviewees will work and their professional expectations, was conducted. The results indicate that, previous contact with children in religious institutions before entering college was fundamental for some students when opting for the pedagogy course. Regularities can be verified in their social trajectories related to adjustments and difficulties during their college life and demonstrate that supervised internships are a fundamental process in the development of these future teachers, contributing in the choice of their field of work.
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A construção dos saberes docentes: um estudo a partir da trajetória profissional de professores da 1ª à 4ª série do Ensino Fundamental em Maceió-AL

Maria Kirilos Mattar de Oliveira, Carla January 2003 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T17:22:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5910_1.pdf: 416390 bytes, checksum: 30b63f117184dafb3b8021c4eed4d1e5 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / Este trabalho tem como objetivo compreender como são construídos os saberes docentes de professoras da 1ª à 4ª série do Ensino Fundamental a partir da trajetória profissional. A pesquisa de campo foi realizada com dez professoras em diferentes fases da carreira docente atuantes em duas escolas urbanas, uma pública e outra particular, da cidade de Maceió AL. O estudo baseou-se em entrevistas com as educadoras, além de questionário e observações. Partindo do pressuposto de que as professoras construíam, na sua trajetória profissional, saberes que guiavam o cotidiano do seu trabalho, desenvolvemos uma análise buscando a compreensão do papel da formação inicial, da formação continuada, da organização escolar e da própria prática pedagógica na construção desses saberes docentes. As análises dos dados evidenciaram que os cursos de formação inicial e as ações de formação continuada tiveram diferentes papéis no desenvolvimento das concepções e das práticas das professoras sobre e no seu trabalho cotidiano, embora os mesmos não tenham contribuído fortemente para que elas incorporassem no seu dia-a-dia escolar, uma postura de reflexão-açãoreflexão, frente aos saberes neles transmitidos. Neste estudo evidenciou-se também, que a experiência profissional era o referencial que as docentes usavam para avaliar os seus processos de formação e, conseqüentemente, era o vetor para a construção dos seus saberes. Por fim, entendemos que os saberes da prática docente são construídos em meio a diversas relações sociais. Contudo, será através da decisão política das professoras de assumirem, com compromisso e determinação, esses saberes como próprios da sua ação, que os mesmos poderão tornar-se mais significativos na elaboração dos saberes formadores
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O Preconceito racial e a trajetória de escolarização na perspectiva de adolescentes e jovens negros

Lima, Marcos Gonzaga de 24 August 2017 (has links)
Submitted by Fernanda Weschenfelder (fernanda.weschenfelder@uniceub.br) on 2017-08-24T18:52:24Z No. of bitstreams: 1 61300695.pdf: 3138812 bytes, checksum: ee11be316eb21c93f7f90befef0a3d9b (MD5) / Approved for entry into archive by Fernanda Weschenfelder (fernanda.weschenfelder@uniceub.br) on 2017-08-24T18:52:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 61300695.pdf: 3138812 bytes, checksum: ee11be316eb21c93f7f90befef0a3d9b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-24T18:52:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 61300695.pdf: 3138812 bytes, checksum: ee11be316eb21c93f7f90befef0a3d9b (MD5) Previous issue date: 2016 / O propósito dessa pesquisa foi verificar as possíveis implicações do preconceito racial na trajetória de escolarização de adolescentes e jovens negros(as), a partir da análise das suas crenças e concepções sobre o tema. Para tanto, optou-se pela pesquisa qualitativa. De forma mais específica, foram realizadas entrevistas individuais semiestruturadas. Os(as) participantes foram 10 adolescentes/jovens negros(as) (7 do gênero masculino e 3 do gênero feminino). As informações co-construídas nas entrevistas foram organizadas em quatro categorias analíticas de modo a orientar o trabalho interpretativo: (1) O Preconceito racial no Brasil: faces e disfarces; (2) As questões raciais no contexto escolar: silenciamento ou superficialidade nas discussões; (3) Corporeidade, raça e poder: estereótipos associados à inteligência e à beleza; (4) Cotas para pessoas negras nas universidades públicas: um tema polêmico. Os resultados demonstraram que os(as) jovens negros(as) que participaram da pesquisa são conscientes da existência do preconceito racial no Brasil e o percebem em suas mais variadas formas, sejam elas sutis ou não. No interior das escolas, há a ocorrência, cotidiana, de práticas discriminatórias. Entretanto, as escolas, ainda, não realizam ações na direção da desconstrução eficaz do racismo, que provoca sofrimento nas vítimas e influencia negativamente as relações sociais e a trajetória de escolarização das pessoas negras na nossa sociedade.
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Atenção à saúde de professoras com alterações vocais: um estudo das trajetórias do cuidado sob a ótica da integralidade

PEREIRA, Gladys Fernanda Coelho 31 January 2009 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T23:14:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4191_1.pdf: 693226 bytes, checksum: 6e686fce787d5b9247df80095e3721a8 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Dentre todos os avanços alcançados com o SUS, as mudanças visando a descentralização dos recursos e das ações e a expansão da oferta de serviços de saúde são os mais evidentes. Quanto à integralidade, no entanto, os progressos não têm caminhado no mesmo ritmo, constituindo um dos maiores desafios para o Sistema. As pesquisas sobre integralidade com frequência comparam a utilização, pela população, dos serviços de diferentes naturezas e níveis de complexidade com o padrão normatizado de necessidades e de fluxos de encaminhamento. Os resultados destes estudos permitem uma visão macro da capacidade das redes de atenção de assegurar o atendimento em todos os níveis de complexidade. Compreender os problemas que interferem na estrutura, processo e resultados do sistema de cuidados exige o emprego de metodologias qualitativas por parte dos atores que se encontram na ponta do sistema. Nesta pesquisa, busca-se detectar os aspectos que interferem na prestação do cuidado integral a usuários de uma policlínica, que realizam tratamento em decorrência de alterações vocais. Seu objetivo é identificar a presença da integralidade na prestação de cuidados a professoras municipais com diagnóstico de disfonia, a partir da reconstituição do itinerário terapêutico, enfocando o ponto de vista do usuário. Foi utilizada a técnica de História Oral com professoras da Rede Municipal de Educação. As entrevistas seguiram um roteiro semiestruturado, sendo gravadas, transcritas e submetidas a análise de conteúdo. Partindo-se da perspectiva de integralidade como apreensão ampliada das necessidades individuais dos usuários, princípio orientador das práticas dos profissionais de saúde, o estudo constatou que os sintomas de alteração vocal são detectados inicialmente por atores fora dos serviços de saúde: colegas de trabalho, amigos e família, colaborando com o cuidado ou com o não cuidado. Os profissionais de saúde têm papel primordial nessa cadeia de cuidado, sendo o ator que identifica as reais necessidades individuais, favorecendo a atenção integral
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Desenvolvimento de um robo bipede para locomoção em ambiente desestruturado

Bezerra, Carlos Andre Dias 21 February 2002 (has links)
Orientador : Douglas Eduardo Zampieri / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-31T21:38:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bezerra_CarlosAndreDias_D.pdf: 16490008 bytes, checksum: d1766174780575b42c85c12ba542dda7 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Neste trabalho desenvolveu-se a concepção, modelagem, simulação, construção e implementação de um robô bípede, capaz de interagir com o ambiente através de sensores e desviar de obstáculos em seu ambiente de trabalho a princípio de localização desconhecida. A determinação da equação de movimento foi realizada através do método de Newton ¿ Euler - Jourdain, que apresenta a vantagem da obtenção da equação de movimento sem a necessidade do conhecimento das forças internas entre as uniões dos segmentos que compõem o robô. Entre os experimentos realizados para validação da modelagem, incluem-se marcha em linha reta, realização de curvas e desvio de obstáculo de maneira autônoma, com o uso de sensores. Os materiais, métodos e resultados experimentais são apresentados na forma de fotos e figuras. Os resultados alcançados neste trabalho permitem o desenvolvimento de robôs capazes de se locomoverem e desviarem de obstáculos através de diferentes estratégias / Abstract: In this work the conception, modeling, simulation, construction, and implementation of a biped robot has been developed. The robot was able to interact with the workspace through sensor and avoid obstacle in his workspace which was initially unknown. The determination of the motion equation was carried out using Newton-Euler- Jourdain, which presents advantages in the determination of motion equation without the necessity of knowing internal forces between the joints which are made the robot. Walk on a straight line, perform curves, and avoid obstacle in autonomous way, with the use of sensors are among the experiments carried out to validate the modeling. The materials, methods, and experimental results are presented by pictures and figures. As result of this work it can be develope biped robots able to move and avoiding obstacles through different strategies / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica
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Imagem e palavra / Imagem e palavra

Lucas, Constança Maria Lima de Almeida 12 February 2007 (has links)
\"Imagem e Palavra\" é um conjunto de nove \"Livros de Artista\" e depoimentos sobre uma trajetória artística, em forma de caderno de anotações; que são também desenhos e leituras/citações. Tem como foco principal a imagem e a palavra. / \"Image and word\" is a collection of nine Artists Book, and testimonies on an artistical trajectory, in the form of sketch-book; besides there are drawings, citations and readings. It has as main focus the image and the word.
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Planejamento de movimento cinemático-dinâmico para robôs móveis com rodas deslizantes / Motion planning for kinematic-dynamic mobile robots with wheels sliding

Vaz, Daniel Alves Barbosa de Oliveira 30 November 2011 (has links)
O planejamento de movimento é um dos problemas fundamentais em navegação autônoma para robôs móveis. Uma vez planejado o caminho, o robô executa o acompanhamento da trajetória, frequentemente, com o auxílio de um controlador em malha fechada. Este controlador tem o objetivo de minimizar os erros de acompanhamento, a fim de que a trajetória executada se aproxime da trajetória planejada. Entretanto a maioria dos planejadores de movimento não levam em consideração o modelo dinâmico do robô, dificultando assim o trabalho do controlador que executa o acompanhamento da trajetória. Incluindo as restrições cinemáticas e dinâmicas do modelo do robô, o custo computacional durante a fase de planejamento de trajetória será mais alto. Isto ocorre pois são necessárias mais variáveis para representar o espaço de estados do robô. No entanto ao levar em consideração tais restrições durante a fase de planejamento, as trajetórias geradas serão factíveis de serem acompanhadas. Os planejadores probabilísticos de movimento podem ser usados para minimizar o impacto do alto custo computacional, devido ao aumento de variáveis que representam o espaço de estados. Tais planejadores também são chamados de planejadores de movimento baseados em amostragem. A busca por um caminho livre de colisões entre dois estados é feito de maneira aleatória. Caso exista uma solução, a probabilidade do algoritmo encontrá-la tende para 1 quanto do tempo de busca tende a infinito, isto é, quanto mais tempo o algoritmo possui para realizar a busca será mais provável que ele encontre a solução. Neste trabalho é proposto um planejador de movimentos baseado em amostragem que leva em consideração os aspectos cinemáticos e dinâmicos do robô. Além disto esta abordagem de planejamento desenvolvida permite conhecer e levar em consideração os efeitos do controlador que faz o acompanhamento da trajetória, ainda na fase de planejamento de movimento. As trajetórias planejadas foram executadas no robô Pioneer 3AT. Foram levantados os dados relacionados ao desempenho do algoritmo em termos de custo computacional. E na sequência são apresentados os resultados experimentais tanto na parte de planejamento de trajetórias quanto na fase de acompanhamento. / Motion planning is one of the fundamental problems in autonomous navigation for mobile robots. Once the path is planned, the robot performs the trajectory tracking, often with the aid of a closed loop controller. This controller is designed to minimize tracking errors, in order that tracked trajectory get closer to planned path. However, the most motion planners do not take into account the dynamic model of the robot, thus hindering the work of closed loop controller. When including the kinematic constraints and dynamic model of the robot, the computational cost during the planning phase trajectory will be increased. This is because more variables are needed to represent the state space of the robot. But when taking into account these constraints during the planning phase, the trajectories generated are feasible to be followed. The probabilistic motion planners can be used to minimize the impact of high computational cost due to the increase of variables that represent the state space. These planners are also called sampling based motion planners. The search for a collision-free path between two states is done randomly. If a solution exists, the probability of the algorithm to find it tends to one while the search time tends to infinity, that is, the longer time the algorithm has to perform the search will be more likely to find the solution. This paper proposes a sampling based motion planner that takes into account the kinematic and dynamic aspects of the robot. Furthermore this approach allows one to know and take into account the effects of the controller that perform the trajectory tracking, still in the motion planning phase. The planned trajectories were performed on the robot Pioneer 3AT. Data related to the computational cost of the algorithm were analyzed. Following the experimental results are presented both in the planning of trajectories and in the tracking phase.
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Planejamento de movimento cinemático-dinâmico para robôs móveis com rodas deslizantes / Motion planning for kinematic-dynamic mobile robots with wheels sliding

Daniel Alves Barbosa de Oliveira Vaz 30 November 2011 (has links)
O planejamento de movimento é um dos problemas fundamentais em navegação autônoma para robôs móveis. Uma vez planejado o caminho, o robô executa o acompanhamento da trajetória, frequentemente, com o auxílio de um controlador em malha fechada. Este controlador tem o objetivo de minimizar os erros de acompanhamento, a fim de que a trajetória executada se aproxime da trajetória planejada. Entretanto a maioria dos planejadores de movimento não levam em consideração o modelo dinâmico do robô, dificultando assim o trabalho do controlador que executa o acompanhamento da trajetória. Incluindo as restrições cinemáticas e dinâmicas do modelo do robô, o custo computacional durante a fase de planejamento de trajetória será mais alto. Isto ocorre pois são necessárias mais variáveis para representar o espaço de estados do robô. No entanto ao levar em consideração tais restrições durante a fase de planejamento, as trajetórias geradas serão factíveis de serem acompanhadas. Os planejadores probabilísticos de movimento podem ser usados para minimizar o impacto do alto custo computacional, devido ao aumento de variáveis que representam o espaço de estados. Tais planejadores também são chamados de planejadores de movimento baseados em amostragem. A busca por um caminho livre de colisões entre dois estados é feito de maneira aleatória. Caso exista uma solução, a probabilidade do algoritmo encontrá-la tende para 1 quanto do tempo de busca tende a infinito, isto é, quanto mais tempo o algoritmo possui para realizar a busca será mais provável que ele encontre a solução. Neste trabalho é proposto um planejador de movimentos baseado em amostragem que leva em consideração os aspectos cinemáticos e dinâmicos do robô. Além disto esta abordagem de planejamento desenvolvida permite conhecer e levar em consideração os efeitos do controlador que faz o acompanhamento da trajetória, ainda na fase de planejamento de movimento. As trajetórias planejadas foram executadas no robô Pioneer 3AT. Foram levantados os dados relacionados ao desempenho do algoritmo em termos de custo computacional. E na sequência são apresentados os resultados experimentais tanto na parte de planejamento de trajetórias quanto na fase de acompanhamento. / Motion planning is one of the fundamental problems in autonomous navigation for mobile robots. Once the path is planned, the robot performs the trajectory tracking, often with the aid of a closed loop controller. This controller is designed to minimize tracking errors, in order that tracked trajectory get closer to planned path. However, the most motion planners do not take into account the dynamic model of the robot, thus hindering the work of closed loop controller. When including the kinematic constraints and dynamic model of the robot, the computational cost during the planning phase trajectory will be increased. This is because more variables are needed to represent the state space of the robot. But when taking into account these constraints during the planning phase, the trajectories generated are feasible to be followed. The probabilistic motion planners can be used to minimize the impact of high computational cost due to the increase of variables that represent the state space. These planners are also called sampling based motion planners. The search for a collision-free path between two states is done randomly. If a solution exists, the probability of the algorithm to find it tends to one while the search time tends to infinity, that is, the longer time the algorithm has to perform the search will be more likely to find the solution. This paper proposes a sampling based motion planner that takes into account the kinematic and dynamic aspects of the robot. Furthermore this approach allows one to know and take into account the effects of the controller that perform the trajectory tracking, still in the motion planning phase. The planned trajectories were performed on the robot Pioneer 3AT. Data related to the computational cost of the algorithm were analyzed. Following the experimental results are presented both in the planning of trajectories and in the tracking phase.

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