Algoritmos de controle de tráfego para enxames de robôs com alvos em comum
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
Membros da banca
Mario Fernando Montenegro Campos
Valdir Grassi Júnior
Valdir Grassi Júnior
Resumo
Enxames de robôs são sistemas compostos por uma grande quantidade de robôs, relativamente simples, dispostos no mesmo espaço e interagindo entre si para alcançar um objetivo comum. Nestes sistemas, o processamento é realizado de forma descentralizada e cada robô possui apenas informações locais obtidas de seus sensores. Num espaço em que existem vários robôs, a tendência de um robô atrapalhar o outro é maior. Dentre os problemas enfrentados em enxames de robôs, têm-se o controle de tráfego. Neste problema, os robôs devem se coordenar para evitar congestionamentos, especificamente quando os robôs devem se movimentar para o mesmo local simultaneamente. É comum que robôs possuam alvos distintos que compartilham uma mesma região do espaço ou um mesmo alvo em comum, como ocorre em navegação de pontos de interesse.Neste trabalho, foram desenvolvidos três algoritmos distribuídos para o controle de tráfego em enxames de robôs, permitindo evitar congestionamentos tanto na chegada ao alvo em comum quanto na saída. Diversas simulações e experimentos reais foram realizados permitindo a análise e comparação do desempenho destes algoritmos.
Abstract
Robotic Swarms are systems formed by a large number of robots, relatively simple, placed in same space and interacting among themselves to fulfill a common goal. Among the problems encountered in swarms of robots, there exists trafic control. In this problem, robots must be coordinated to avoid congestion, specicly when robots must move to same local, simultaneously. In this work, we developed three distributed algorithms for trafic control in robotic swarms, allowing to avoid congestions both on arrival at common target and leaving it. The first algorithm consists in using entry and exiting regions next to the common target. The second one consists in making a spiral-shaped queue around the target. The third one uses message comunication to drive away some robots, releasing the passage for those are next to the target. We made an analysis of each one and compare the performance of these algorithms.
Assunto
Robótica, Computação
Palavras-chave
Controle de tráfego, enxames de robôs