Campo Dublin Core | Valor | Língua |
dc.contributor.advisor | Rodrigues, Genaína Nunes | - |
dc.contributor.author | Silva, Danilo Inácio dos Santos | - |
dc.identifier.citation | SILVA, Danilo Inácio dos Santos. Implementação de simulação da navegação de robôs de acionamento diferencial no simulador HMR Sim usando o controlador PID. 2023. 43 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia da Computação) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023. | pt_BR |
dc.description | Trabalho de Conclusão de Curso (graduação) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2023. | pt_BR |
dc.description.abstract | O uso de robôs para executar tarefas repetitivas e tediosas, tem se tornado nos últimos
anos uma tendência não só na área industrial, mas também em ambientes hospitalares,
educacionais e residenciais. Essa demanda crescente pelo uso de robôs em ambientes
dinâmicos e alocados para tarefas mais complexas, fez crescer o interesse em simuladores
de Sistemas Multi-Robôs (SMR).
Os testes e prototipação de sistemas robóticos em ambientes reais podem ser muito
dispendiosos, exigindo muito tempo e recursos para preparar o ambiente. Mas essas
dificuldades podem ser superadas pelo uso de simuladores que permitem a criação de
ambientes seguros de forma mais barata e rápida. Existem hoje vários simuladores com
diferentes propostas como Gazebo, MORSE, entre outros. Contudo, todos eles possuem
limitações como número baixo de agentes robóticos ou baixa variedade de robôs e com-
ponentes que podem ser simulados.
Nesse contexto foi desenvolvido o HMR Sim, um simulador com baixo nível de de-
talhamento físico, que permite simulações com um maior número de agentes robóticos
por um menor custo computacional, e tem por objetivo complementar outros simuladores
presentes na literatura. Ele também conta com uma integração com o middleware ROS,
amplamente utilizado em aplicações robóticas, e que permite com que softwares de cont-
role externos ao simulador, possam comunicar-se com ele utilizando as mesmas interfaces
ROS que usariam para o controle de robôs reais.
No entanto, apesar do HMR Sim cumprir com a sua proposta inicial, ele só é capaz
de simular o modelo de navegação omni-direcional. Logo, ao simular robôs com modelos
de navegação diferentes, a movimentação do robô simulado será muito distante da real,
podendo levar ao desenvolvimento de algoritmos incorretos para coordenação de SMRs,
visto que o robô poderá percorrer trajetórias diferentes das disponíveis para ele. Além
disso, a lógica que determina os caminhos que devem ser percorridos pelo agente robótico,
é implementada internamente no simulador, retirando do software de coordenação de robôs
a autonomia sobre o planejamento de rotas.
Este projeto tem como objetivo desenvolver um novo mecanismo de navegação que
simule robôs de acionamento diferencial e desacopla lógicas de planejamento de rotas que
devem ser transparentes ao simulador. A implementação deste novo mecanismos é feita
utilizando o modelo cinemático diferencial e um controlador PID, que é um algoritmo de
controle versátil e de fácil implementação.
O novo mecanismo de navegação implementado, agora permite que o HMR Sim simule
um modelo de navegação mais comum e com maior autonomia do software externo de
controle de robôs, sobre o planejamento de rotas. | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.subject.keyword | Simuladores | pt_BR |
dc.subject.keyword | Robótica | pt_BR |
dc.subject.keyword | Robôs - sistemas de controle | pt_BR |
dc.title | Implementação de simulação da navegação de robôs de acionamento diferencial no simulador HMR Sim usando o controlador PID | pt_BR |
dc.type | Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação - Bacharelado | pt_BR |
dc.date.accessioned | 2023-10-05T12:57:59Z | - |
dc.date.available | 2023-10-05T12:57:59Z | - |
dc.date.submitted | 2023-08-27 | - |
dc.identifier.uri | https://bdm.unb.br/handle/10483/36292 | - |
dc.language.iso | Português | pt_BR |
dc.rights.license | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor que autoriza a Biblioteca Digital da Produção Intelectual Discente da Universidade de Brasília (BDM) a disponibilizar o trabalho de conclusão de curso por meio do sítio bdm.unb.br, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 International, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta. | pt_BR |
dc.description.abstract1 | The use of robots to perform repetitive and tedious tasks has become a trend in recent
years, not only in the industrial field but also in hospital, educational, and residential
environments. This increasing demand for the use of robots in dynamic and allocated
environments for more complex tasks has sparked interest in Multi-Robot Systems (MRS)
simulators.
Testing and prototyping robotic systems in real environments can be costly, requiring
a lot of time and resources to set up the environment. However, these difficulties can
be overcome by using simulators that allow for the creation of safe environments in a
cheaper and faster way. There are currently various simulators with different proposals,
such as Gazebo, MORSE, among others. However, they all have limitations, such as a
low number of robotic agents or a limited variety of robots and components that can be
simulated.
In this context, the HMR Sim was developed as a simulator with a low level of physical
detail, allowing simulations with a higher number of robotic agents at a lower computa-
tional cost. Its objective is to complement other simulators available in the literature.
It also integrates with the ROS middleware, widely used in robotic applications, which
enables external control software to communicate with it using the same ROS interfaces
they would use to control real robots.
However, despite fulfilling its initial purpose, the HMR Sim can only simulate the omni-
directional navigation model. Therefore, when simulating robots with different navigation
models, the movement of the simulated robot will be significantly different from reality.
This can lead to the development of incorrect algorithms for coordinating MRSs, as the
robot may traverse different paths than those available to it. Additionally, the logic
determining the paths to be taken by the robotic agent is implemented internally in the
simulator, depriving the robot coordination software of autonomy in route planning.
This project aims to develop a new navigation mechanism that simulates differential
drive robots and decouples route planning logics that should be transparent to the simula-
tor. The implementation of this new mechanism utilizes the differential kinematic model
and a PID controller, which is a versatile and easy-to-implement control algorithm.
With the newly implemented navigation mechanism, the HMR Sim now allows for
simulating a more common navigation model with greater autonomy for external robot
control software in route planning. | pt_BR |
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