Title:
CoopRDS - Robôs Móveis Cooperativos em Ambiente Virtual RDS
Description:

O Microsoft Robotics Developer Studio (RDS) é um ambiente baseado em Windows para criar aplicações de robótica para uma variedade de plataformas de hardware [1]. O RDS permite aos não programadores criarem aplicações robóticas usando um ambiente de programação visual e, dessa forma, simular essa mesma aplicação num ambiente 3D.

Os sistemas robóticos cooperativos apresentam inúmeras vantagens quando comparados a sistemas singulares (i.e., um só robô) [2]. Todavia, as atuais arquiteturas cooperativas dependem quase sempre de uma rede de comunicação fiável para suportar o trabalho em equipa [3]. O objetivo deste trabalho de projeto é colmatar estas limitações através do desenvolvimento de equipas cooperativas eficazes multi-robô, que não dependem do uso de redes de comunicação ou outras infra-estruturas pré-existentes. Uma característica importante destas equipas será a capacidade de criarem e manterem uma rede móvel de comunicação ad hoc para suportar a missão, em que todos os robôs constituem nós dessa rede. Pretende-se, no âmbito desta dissertação de mestrado, desenvolver um sistema cooperativo de navegação e procura (e.g., encontrar um objeto) independente da plataforma robótica (e.g., LEGO MINDSTORMS NXT, iRobot Create, outros) e da tecnologia de comunicação utilizada (e.g., 802.11, Bluetooth, outros). A equipa de robôs (>20) irá assim navegar num cenário de procura (“search space”) com o objetivo de encontrar um emissor “wireless” (i.e., estação fixa) que emitirá um “broadcast” a todos os robôs na vizinhança.

Palavras-chave: robótica móvel; comunicação ad hoc; RDS; cooperação.

Referências:

[1] Microsoft Robotics Developer Studio 2008 R3. [Online]. Disponível: http://msdn.microsoft.com/robotics/ Acedido em Abr. 2010.

[2] N. M. Fonseca Ferreira. “Sistemas Dinâmicos e Controlo de Robôs Cooperantes”. Tese de Doutoramento, Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, Portugal, Set. 2006.

[3] Rui Rocha. “Building Volumetric Maps with Cooperative Mobile Robots and Useful Information Sharing: a Distributed Control Approach based on Entropy”. Tese de Doutoramento, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Portugal, Maio 2006.

Plano de trabalho:

1. Familiarização com o software RDS (e.g., ambiente virtual 3D, plataformas robóticas, ambiente de programação visual) e primeiros ensaios (15 dias);

2. Implementação do sistema de comunicação “wireless” (à escolha) na plataforma robótica (à escolha) permitindo assim a criação de redes ad hoc que possibilitem a comunicação directa sem qualquer tipo de infra-estrutura (2 meses);

3. Desenvolvimento de um algoritmo de navegação e procura baseado em algoritmos “swarm” (e.g., PSO), de forma a conseguir realizar determinadas tarefas através da cooperação entre os múltiplos robôs num ambiente virtual 3D (2 meses);

4. Ensaios, testes e possíveis melhorias do sistema (1 mês);

5. Finalizar a escrita da dissertação de mestrado (15 dias).

Orientador: Prof. Rui P. Rocha

Co-orientador: Eng.º Micael Couceiro