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Planejamento probabilístico de rotas no espaço de configuração e sua aplicação em robótica móvel / Probabilistc path planning in configuration space and applications to mobile robots

Adorno, Bruno Vilhena 05 September 2008 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2008. / Submitted by Rosane Cossich Furtado (rosanecossich@gmail.com) on 2010-02-26T13:07:11Z No. of bitstreams: 1 2008_BrunoVilhenaAdorno.pdf: 5321693 bytes, checksum: ef1c31b070bf78c222692a8aa9df8d76 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-03-11T01:14:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_BrunoVilhenaAdorno.pdf: 5321693 bytes, checksum: ef1c31b070bf78c222692a8aa9df8d76 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-03-11T01:14:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_BrunoVilhenaAdorno.pdf: 5321693 bytes, checksum: ef1c31b070bf78c222692a8aa9df8d76 (MD5) Previous issue date: 2008-09-05 / Esta dissertação faz uma revisão e mostra a implementação dos principais métodos probabilísticos para planejamento de rotas no espaço de configurações de um robô e propõe um método incremental baseado em passeios aleatórios adaptativos. Visando a melhor compreensão do algoritmo proposto, é feita a análise teórica para uma classe de passeios aleatórios que não possuem homogeneidade espacial. A representação do problema no espaço de configurações permite tratar o robô como um ponto em um espaço abstrato, possibilitando a utilização de um mesmo algoritmo em robôs com diferentes formatos e ainda com diferentes modelos geométricos. A aplicação principal dos algoritmos abordados neste documento é em planejamento de rotas para robôs holonômicos que se movem em um plano. Porém, ela pode ser estendida para robôs com outros modelos geométricos e até mesmo sistemas multirrobôs. Uma avaliação por simulação do desempenho dos principais algorimos implementados é feita. Finalmente, é feita a comparação com o algoritmo proposto mostrando seu bom desempenho e boa qualidade das rotas resultantes. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This dissertation presents the implementation of the main probabilistic path planning algorithms in configuration space and presents a new incremental method based on adaptive random walks. In addition, a theoretical analysis about a class of random walks without spacial homogeneity is also presented. Configuration Spaces supply the framework necessary to represent the robot as a point in an abstract space. Thus, the path planning problem can be solved for robots with different shapes and geometric models. The analysis of simulated experiments presents the good perfomance of the proposed method over those presented in path planning literature.
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Controle inteligente de robos

Carvalhal, Antonio Joaquim Melo 14 July 2018 (has links)
Orientador: Fernando A. Campos Gomide / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-14T09:25:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalhal_AntonioJoaquimMelo_M.pdf: 4298472 bytes, checksum: 574a748491421a668583c00b27756420 (MD5) Previous issue date: 1988 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica
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Geração de trajetorias continuas para robos manipuladores : aspectos cinematicos e computacionais / Continous path generation for robot manipulators, kinematics and computacional features

Ramos, Josue Junior Guimarães 03 July 1986 (has links)
Orientador: Clesio Tozzi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-15T13:54:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ramos_JosueJuniorGuimaraes_D.pdf: 7860772 bytes, checksum: 6b6bd9992e12ba624bb8873987ce8459 (MD5) Previous issue date: 1986 / Resumo: Uma das ferramentas para a automação em modernos sistemas de manufatura é o robô manipulador. Em diferentes tarefas de um robô manipulador como soldagem a arco, aplicação de adesivos, corte de peças, etc, é necessário que este execute diferentes formas de movimentos como retas, curvas. Neste sentido são necessárias técnicas para a realização destes movimentos. O princípio envolvido nestas técnicas é a transformação de movimentos do manipulador no espaço de trabalho para movimentos de cada uma das articulações do robô manipulador. O principal objetivo deste trabalho é tratar os aspectos cinemáticos e computacionais relacionados com a geração de trajetórias de robô manipuladores. Os principais aspectos tratados são: a problemática da transformação de uma posição e orientação espacial para os valores de cada articulação que satisfazem tal condição (transformada inversa), com aplicações a vários manipuladores, incluindo casos de degeneração e casos em que não se obtém uma solução analítica ... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The robot rnanipulator ia a tool for the autornation in modern rnanufacturing systerns. In diferent robot tasks like arc welding, glueing, cutting, etc, the robot must execute diferent rnovernenta like straight lines, circles, etc. So, it is necessary the knowledge of technics to realize this kind of rnovernent.The principIe involved in these technics is the tranaformation of manipulator movements from the workspace to each manipulator joints. The rnain objective of this work is to treat kinernatics and computational features related to the trajectory generation for robot manipulators.This work contains: the transforrnation from a apatial position and orientation to each joint value that obtains the position (the Inverse Kinematics Problem), and the application to different manipulators, including degenerated situations and cases where it is not possible to obtain an analitical solution; the Inverse and direct Jacobian: methods to obtain and realationship between the orientation representaion and its dimension; the the presentation of technics for trajetory generation and their simulation and results obtained, including the proposition or variations; the controlers; presentation of the informatics structure ot some robots controlers; and, the characteristics description and results obtained with the implemmentationn of a controller for a robot arm with two degrees of freedom / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica
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Ferramentas computacionais para robos moveis autonomos

Tavares, Douglas Machado 22 March 2004 (has links)
Orientador : Luiz Marcos Garcia Gonçalves / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:40:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tavares_DouglasMachado_M.pdf: 3026188 bytes, checksum: 414a7299cbe04984e95ec0ae0ab846f4 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Robôs móveis autônomos são plataformas com poder de processamento embarcado, capazes de tomar decisões de forma independente frente a situações diversas impostas pelo ambiente sobre o qual operam. Têm sido muito usados em pesquisa e ensino, permitindo o desenvolvimento de aplicativos, experimentos e aprimoramento de conhecimentos. Programar um robô para que ele haja de forma autônoma, geralmente envolve a definição de estados de predicado, a partir dos quais ele possa inferir alguma ação dentro das suas possibilidades e limitações, que responda de melhor forma à situação que o ambiente lhe proporcionou. O desenvolvimento de ferramentas para comunicação, controle e navegação (esta, incluindo posicionamento, orientação e deslocamentos no ambiente), torna-se essencial para que um robô possa realizar, de forma autônoma, missões em ambientes adversos, geralmente hostis, onde mobilidade seja uma necessidade inerente. Neste contexto, o presente trabalho discute e propõe ferramentas computacionais para robôs móveis autônomos, que podem ser utilizadas, principalmente, no contexto multi-robôs, incluindo detalhes das implementações e uma série de experimentos e testes. São apresentados os conceitos e a arquitetura da plataforma LEGO, ressaltando suas potencialidades e problemas, bem como uma análise detalhada de alguns de seus compiladores e outros softwares. Foi desenvolvido um protocolo de controle (ou de comandos), ou seja, uma ferramenta que permita que programas escritos em linguagem 'C' (executando em um PC), possam escrever nas saídas e ler as entradas de uma unidade de controle localizada no robô. É apresentado um estudo e análise do tempo de comunicação do referido protocolo de comandos. Foi desenvolvida uma ferramenta para determinação da localização atual do robô, composta por odometria e por um sistema de localização visual. Esta ferramenta usa medidas esparsas da localização absoluta dadas pelo sistema de localização visual, para corrigir o sistema de odometria do robô. Finalmente, foi implementada e testada uma segunda ferramenta de localização, a qual utiliza-se somente de um sistema de localização visual baseado em marcos. Como principais contribuições deste trabalho, podem ser citadas essas ferramentas desenvolvidas, os conhecimentos adquiridos e disponibilizados à comunidade, a partir das pesquisas realizadas no intuito de formalizar conceitos e metodologias para a linha LEGO de mini-robôs. Os conhecimentos, bem como as ferramentas estão sendo essenciais à realização de vários trabalhos e aplicações, tendo gerado publicações em eventos nacionais e internacionais de qualidade, além de uma publicação em revista nacional sobre o potencial e limitações da plataforma usada para os desenvolvimentos / Abstract: Autonomous mobile robots are hardware platforms with embedded processing power, which are able to take decisions, independently, in front of several situations imposed by the environment where they operate. They have been most used in research and education, allowing the development of applications, experiments and improvement of knowledge. Programming a robot to act in autonomous way generally involves the definition of predicate states, from which it can infer some action, regarding its possibilities and limitations, in order to give the best answer to the situation imposed by its environment. The development of tools for communication, control and navigation, the last inc1uding positioning, orientation and movements in the environment, becomes essential for a robot to realize missions in autonomous way in adverse environments, generally hostile, where mobility is an inherent necessity. In this context, the present work discusses and proposes computational tools for autonomous mobile robots, that can be used mainly in the context of multi-robots, inc1uding details of the implementations, experiments and tests. The concepts and the architecture of LEGO platform are presented standing out its potentialities and problems as well as a detailed analysis of some of its compilers and others softwares. A control (or commands) protocol was developed. That is, a tool that allows programs written in 'C' language running in a PC to write in the outputs and to read from the inputs of a control unit located in the robot. It is presented a study and analysis of the communication time of this commands protocol. A tool for determination of the actual localization of the robot was also developed, composed of odometry and of a visual localization system. This tool uses sparse measurements of the absolute localization given by the visual system to correct the odometry system of the robot. Finally, it was implemented and tested a second tool for localization, which uses a visual localization system based on landmarks. As main contributions of this work, we cite these developed tools and the knowledge acquired and made available to the community through the research carried with intention to formalize the concepts and methodologies of LEGO line mini-robots. The knowledge as well as the tools are being essential in the development of some works and applications, having generated publications in national and international events, besides a publication in a national magazine about the potential and limitations of the platform used for the developments / Mestrado / Mestre em Ciência da Computação
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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.
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Desenvolvimento de Algoritmos e Ferramentas de Síntese e Validação de Estratégias para o Controle em Manobras ou Navegação de Veículos ou Robôs Móveis Multi-Articulados

OLIVEIRA, T. R. B. 31 August 2010 (has links)
Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2769_DissertacaoMestradoTiagoReinanBarretodeOliveira.pdf: 8604532 bytes, checksum: 334bf8ba01a272cc2ed53c03a6ceb466 (MD5) Previous issue date: 2010-08-31 / Este trabalho apresenta desenvolvimentos numa plataforma experimental para ensaios de manobras com veículos ou robôs móveis multi-articulados, também foi desenvolvido um algoritmo fuzzy de controle de configuração e feita a sua análise de desempenho relativamente a outros algoritmos da literatura. A plataforma desenvolvida é compreendida por um veículo multi-articulado em escala, composto por um elemento trator e dois elementos passivos ou trailers. Foram confeccionados e embarcados alguns circuitos eletrônicos responsáveis pelo acionamento, sensoriamento e comunicação sem fio do veículo com o computador remoto, onde os algoritmos de controle são processados. Foram descritas as principais soluções encontradas para os problemas enfrentados durante o desenvolvimento da plataforma, sobretudo os de ordem mecânica e eletrônica. O problema de navegação e manobras para trás em veículos multi-articulados é bastante complexo e, portanto, de difícil solução. Uma parte desse problema é o controle de configuração, que possui como objetivo o alcance e manutenção de determinados ângulos pelas articulações do veículo sem que ocorra a situação de engavetamento ou jackknife. Assim, como contribuição de controle, foi proposto um controlador de configuração, nomeado CGPR, que se baseia na teoria fuzzy e utiliza, de forma original, o conceito de ângulo de giro para melhorar o seu desempenho. Foram abordados aspectos relativos à dinâmica e limitações dos movimentos para trás como ângulo crítico, atrasos de resposta e configuração crítica. Por fim, uma versão do CGPR com compensadores de malha fechada PID foi implementada e testada na plataforma experimental desenvolvida, onde teve seus resultados comparados aos obtidos por outro controlador.
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Controle de Formações Flexíveis de Robôs Móveis com Desvio de Obstáculos

RAMPINELLI, V. T. L. 03 March 2010 (has links)
Made available in DSpace on 2018-08-02T00:00:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_3067_DissertacaoMestradoViniciusThiagoLeccoRampinelli.pdf: 9007962 bytes, checksum: f10ff94e4167a233217e9fba661aa07d (MD5) Previous issue date: 2010-03-03 / Este trabalho apresenta um esquema de controle multicamadas para controlar formações de n>3 robôs móveis, incluindo uma estratégia de desvio de obstáculos. O controlador proposto é capaz de conduzir os robôs para compor formações desejadas (controle de posição) e/ou seguir uma trajetória desejada (controle de seguimento de trajetória). A estratégia de evasão de obstáculos é baseada em forças virtuais, que são geradas em função das distâncias robô-obstáculo, sendo consideradas para alterar as velocidades (linear e angular) individuais dos robôs componentes da formação. Tal estratégia é implementada em cada robô da formação, enquanto que o controlador proposto é aplicável a agrupamentos de três robôs, ou seja, a formações triangulares. Além disso, é apresentada uma prova de estabilidade para o sistema de controle em malha fechada, com base na teoria de Lyapunov, incluindo limitação da magnitude dos sinais de controle, para evitar saturação dos atuadores. Finalmente, resultados de simulação e experimentais são apresentados para distintas formações de robôs móveis tipo uniciclo, demonstrando que o esquema de controle proposto é efetivo não somente em termos de assegurar que os robôs alcancem e/ou mantenham uma formação desejada, mas também em termos de evitarem obstáculos enquanto navegam no espaço de trabalho.
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Ensino rápido de células de quinagem ADIRA

Coelho, Daniel Alves January 2011 (has links)
Versão final / Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2011
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Desenvolvimento de um controlador dinâmico para robôs humanoides NAO

Monteiro, Rui Edgar Vieira January 2012 (has links)
Tese de Mestrado Integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012
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Construção de um modelo realista e controlo de um robô humanóide

Lima, José Luís Sousa Magalhães January 2009 (has links)
Tese de doutoramento. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

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