Human-swarn interaction with multi-robot coverage control in virtual reality environment

dc.creatorLucas Coelho Figueiredo
dc.date.accessioned2019-10-10T16:35:38Z
dc.date.accessioned2025-09-08T23:00:20Z
dc.date.available2019-10-10T16:35:38Z
dc.date.issued2018-07-06
dc.description.abstractThis work presents an implementation of a human-swarm interaction applied in a coveragecontroltaskinnon-convexenvironments. Theoperatorsarecapableofinteracting with the robot swarm in a Virtual Reality (VR) environment, that allows a deep level of control, immersivity and intuitivity. On the VR application, the multi-robot interaction is abstracted in simple actions, allowing the user to interact the robot swarm by creating and removing obstacles, creating density distribution functions and altering the speed of robots. Simulations were implemented using ROS and Unity and demonstrated that robots could react to the changes in the environment introduced by the operators. Experiments were doneusingagroupofe-puckrobotsusingalocalizationsystemthatusesaugmentedreality tags. Additionally, a new algorithm for calculation of Voronoi diagrams was proposed. This algorithm, called Voro*, allows calculating local diagrams, enabling this algorithm to be applied in a large scale of robot groups with a better performance.
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/30267
dc.languageeng
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectEngenharia Elétrica
dc.subjectRobótica
dc.subjectRealidade Virtual
dc.subjectSistema de controle
dc.subject.otherEngenharia elétrica
dc.subject.otherAlgorítmos
dc.titleHuman-swarn interaction with multi-robot coverage control in virtual reality environment
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor1Luciano Cunha de Araújo Pimenta
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1331652492006790
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7315725066321668
local.description.resumoEste trabalho apresenta a implementação de uma interface humano-enxame de robôs aplicada à tarefa de cobertura por múltiplos robôs em ambientes não-convexos. Os operadores são capazes de interagir com o grupo de robôs em ambiente de realidade virtual (VR), o que possibilita um profundo grau de controle, imersão e intuitidade. Na aplicação VR, a interação com os múltiplos robôs é abstraída em simples ações, permitindo que o usuário interaja com o grupo de robôs criando e removendo obstáculos, criando funções de distribuição de densidade e alterando a velocidade dos robôs. Simulações foram implementadas usando ROS e Unity e demonstram que os robôs reagem a mudanças no ambiente de simulação impostas pelo agente humano. Experimentos foram efetuados em um grupo de robôs e-puck utilizando um sistema de localização baseado em tags de realidade aumentada. Adicionalmente, um novo algoritmo para cálculo de diagramas de Voronoi foi proposto. Esse algoritmo, chamado de Voro*, permite cálculos locais dos diagramas, possibilitando a aplicação desses algoritmos em grandes números de robôs com um desempenho que aumenta à medida que o número de robôs também aumenta.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica

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