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Previous issue date: 2016-12-16 / O processo de planejamento de caminho ? um problema bastante estudado na rob?tica.
A capacidade de analisar o ambiente e definir a sequ?ncia de a??es que levam um rob? de
uma localiza??o inicial at? uma localiza??o final desejada, sem colidir com os obst?culos
presentes no ambiente, ? uma habilidade fundamental requerida para a cria??o de sistemas
rob?ticos aut?nomos que possam executar diversas fun??es. Nesta disserta??o, apresenta-se um estudo sucinto do estado da arte na ?rea de planejamento de caminhos para sistemas rob?ticos aut?nomos, de forma a contextualizar o tema abordado neste trabalho. Cada m?todo de planejamento possui sua pr?pria estrat?gia
de explora??o do ambiente e planejamento do caminho. Nesta disserta??o ? proposto um
novo m?todo de planejamento de caminho para rob?s. No m?todo proposto, o espa?o livre do ambiente ? coberto de forma aproximada por um conjunto denominado Espuma Aleat?ria, a qual ? composta por subconjuntos convexos superpostos denominados Bolhas. A partir da localiza??o inicial, novas bolhas
s?o criadas aleatoriamente na superf?cie da espuma, que se propaga pelo espa?o livre,
com comportamento semelhante ? propaga??o de frentes de onda, gerando uma ?rvore de
busca, at? atingir a localiza??o final. Desta forma, ? poss?vel encontrar uma sequ?ncia de
bolhas concatenadas, denominada Ros?rio, que conecta a localiza??o final ? inicial. Um
caminho v?lido pode ser facilmente obtido dentro do espa?o de manobra definido pelo
ros?rio. O processo de busca no m?todo proposto ? determinado por apenas dois par?metros.
Crit?rios para a sua sintonia s?o estudados e apresentados neste trabalho.
De forma a validar o m?todo proposto, o seu desempenho foi avaliado atrav?s de
simula??es computacionais para diferentes estudos de caso. / Path planning is a well studied problem in robotics. The capability of analyzing the
environment and defining a sequence of actions that leads a robot from an initial location
to a final desired location, without colliding with obstacles, is a fundamental ability when
creating autonomous robotic systems that can perform various functions. In order to contextualize the theme addressed in this work, a succinct study of the state-of-the-art on path planning for autonomous robotic systems is presented. Each planning method has its own strategy to explore the ambient and plan the path. In
this dissertation, a new robot path planning method is proposed. In the proposed method,
the ambient free space is partially covered by a set called Random Foam, composed of
the union of overlapping convex subsets called Bubbles. Starting from the initial robot localization, new bubbles are randomly created on the
surface of the foam, that propagates through the free space, with a behavior similar to a
wave front propagation, generating a search tree that grows until reaching the desired final
robot localization. In this way, it is possible to find a sequence of concatenated bubbles,
called Rosary, connecting the desired final localization to the initial localization of the
robot. A valid path contained in the maneuvering space defined by the rosary can be
easily found. In the proposed method, the search process is guided by only two parameters. Tuning
criteria for these parameters are studied and presented in this work. In order to validate the proposed path planning method, its performance was evaluated through computer simulations of different case studies.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/24115 |
| Date | 16 December 2016 |
| Creators | Silveira, Yuri Sarmento |
| Contributors | 42487455420, Medeiros, Adelardo Adelino Dantas de, 44418620400, Martins, Allan de Medeiros, 01979076448, Freire, Eduardo Oliveira, 38684870506, Alsina, Pablo Javier |
| Publisher | PROGRAMA DE P?S-GRADUA??O EM ENGENHARIA MECATR?NICA, UFRN, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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