Resumo da Tese apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Mestre em Ciências (M.Sc.)
Locomoção Semiautônoma em Escadas para Robôs Móveis com Esteiras
Lucas Carvalho de Lima
Março/2016
| Orientador: |
Fernando Cesar Lizarralde
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| Programa: |
Engenharia Elétrica |
A crescente utiliza¸c˜ao de robˆos em aplica¸c˜oes de explora¸c˜ao e resgate exige a capacidade de superar diversos tipos de obst´aculos como escombros, escadas, dentre outros. Os dados dos sensores do robˆo como imagens das cˆameras, dados inerciais e odometria s˜ao enviados ao operador auxiliando-o durante a teleopera¸c˜ao. Entretanto, os dados sensoriais fornecem ao operador uma vis˜ao limitada do ambiente, incentivando a realiza¸c˜ao de tarefas autˆonomas pelos robˆos. Portanto, esta disserta¸c˜ao apresenta uma metodologia para locomo¸c˜ao semiautˆonoma em escadas aplicada a robˆos m´oveis com esteiras.
A metodologia ´e dividida em trˆes etapas principais: detec¸c˜ao e modelagem de escadas, localiza¸c˜ao em ambiente conhecido e estrat´egia de controle.
A etapa de detec¸c˜ao e modelagem de escadas permite que os dados dimensionais da escada e sua localiza¸c˜ao sejam estimados. S˜ao apresentadas duas abordagens, sendo a primeira realizada a partir de lasers scan e a segunda fazendo uso de sensores 3D como o Kinect.
Para a etapa de localiza¸c˜ao, utilizou-se uma abordagem baseada em mapa conhecido. A posi¸c˜ao do robˆo ´e estimada atrav´es do Filtro de Kalman Estendido (EKF) que realiza a fus˜ao dos dados da odometria com as medidas de posi¸c˜ao obtidas a partir de um laser scan.
Uma estrat´egia de controle cinem´atico ´e utilizada para realizar o deslocamento em escadas, sendo baseada em rastreamento de trajet´orias.
´ E proposta ainda uma metodologia de reconfigura¸c˜ao de postura do robˆo para auxiliar a locomo¸c˜ao sobre a escada e suavizar a aterrissagem no piso superior.
A metodologia proposta para locomo¸c˜ao semiautˆonoma em escadas ´e avaliada a partir de simula¸c˜oes e atrav´es de experimentos.
