Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Considering path planning problem for autonomous robots, the objective is to find a
list of steps to be applied to obtain a path between the initial point and the goal. This work
aims the investigation and implementation of cellular automata (CA) based models to
path-planning. In an initial phase, a comparative study was conducted among the cellular
automata-based methods to path-planning published in the literature. Subsequently, two
published works were chosen to be implemented in simulation environments to verify
the actual applicability of the proposed methods. The first model starts from an image
captured from the environment and it applies a CA to perform the calculation of distances
between free cells and the goal. The second model uses robot sensors to identify its
neighborhood and it applies CA transition rules to determine the next movements. Some
limitations which prevented the robots obtain good results in simulation were identified
and improvements to the original models were applied. At the end, both new models
exhibited better behaviors than their precursors in several scenarios. Aiming to validate
our results, two simulation environments were employed (V-REP and Webots) and some
experiments with e-puck robots were performed. / No problema do planejamento de caminhos para robôs autônomos, o objetivo é encontrar
uma lista de passos a serem aplicados para se obter um caminho entre o ponto
inicial e a meta. Este trabalho visa a investigação e implementação de modelos baseados
em autômatos celulares (ACs) para o planejamento de caminhos. Em uma fase inicial, foi
realizado um estudo comparativo entre os métodos de planejamento de caminhos baseados
em autômatos celulares publicados na literatura. Posteriormente, foram escolhidos
dois trabalhos publicados que foram implementados em ambientes de simulação para se
verificar a real aplicabilidade dos métodos propostos. O primeiro modelo parte de uma
imagem capturada do ambiente de navegação e utiliza um AC para fazer o cálculo das
distâncias entre as células livres e a meta. O segundo modelo utiliza os sensores do robô
para identificar sua vizinhança a cada instante e utiliza regras de transição de ACs para
determinar os próximos movimentos. Algumas limitações que impossibilitaram que os
robôs obtivessem bons resultados em simulação foram identificadas e melhorias foram
aplicadas aos modelos originais. Ao final, os dois novos modelos propostos exibiram um
melhor desempenho do que seus precursores em diversos cenários. Para validar nossos
resultados, dois ambientes de simulação foram empregados (V-REP e Webots), além da
execução de alguns experimentos com robôs e-puck. / Mestre em Ciência da Computação
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_UFU:oai:repositorio.ufu.br:123456789/12573 |
| Date | 07 February 2014 |
| Creators | Ferreira, Giordano Bruno Santos |
| Contributors | Oliveira, Gina Maira Barbosa de, Lopes, Carlos Roberto, Vargas, Patrícia Amâncio |
| Publisher | Universidade Federal de Uberlândia, Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação, UFU, BR, Ciências Exatas e da Terra |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFU, instname:Universidade Federal de Uberlândia, instacron:UFU |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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