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dc.contributor.advisorRodrigues, Genaína Nunes-
dc.contributor.authorSilva, Danilo Inácio dos Santos-
dc.identifier.citationSILVA, 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.descriptionTrabalho de Conclusão de Curso (graduação) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2023.pt_BR
dc.description.abstractO 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.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subject.keywordSimuladorespt_BR
dc.subject.keywordRobóticapt_BR
dc.subject.keywordRobôs - sistemas de controlept_BR
dc.titleImplementação de simulação da navegação de robôs de acionamento diferencial no simulador HMR Sim usando o controlador PIDpt_BR
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso - Graduação - Bachareladopt_BR
dc.date.accessioned2023-10-05T12:57:59Z-
dc.date.available2023-10-05T12:57:59Z-
dc.date.submitted2023-08-27-
dc.identifier.urihttps://bdm.unb.br/handle/10483/36292-
dc.language.isoPortuguêspt_BR
dc.rights.licenseA 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.abstract1The 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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