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Last update: 2023/09/19

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1781-7186

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Current projects

2022 a Atual	(CNPq/MCTI/FNDCT - Edital 18/2021) Cooperação de agentes robóticos e humanos e percepção multimodal para o monitoramento de regiões Recentemente, testemunhamos o crescimento do uso de veículos autônomos e de técnicas de percepção para reduzir os custos e a exposição de humanos a situações de risco. Nesse contexto, aplicações como monitoramento ambiental, tarefas de busca e salvamento, vigilância, entre outras, podem se beneficiar da utilização de times heterogêneos de agentes, por exemplo, formados por robôs de diferentes tipos e humanos. Este projeto propõe um sistema de percepção e navegação integrado para o monitoramento de grandes áreas. Dentre os problemas específicos a serem abordados estão o planejamento de caminhos e coordenação de múltiplos agentes, a fusão de dados de diferentes fontes (e.g., áudio, vídeo, tridimensional), a análise de movimentação de agentes humanos, e a seleção de informações relevantes em grandes massas de dados, como vídeos longos do monitoramento. Integrantes: Mario Fernando Montenegro Campos (coordenador), Douglas Guimarães Macharet, Luiz Chaimowicz, Erickson Rangel do Nascimento, Michel Melo da Silva, Thiago Luange Gomes, Felipe Gomes de Oliveira.
2022 a Atual	(PRPq/UFMG - Edital 04/2022) Navegação de Veículos Autônomos com Manutenção de Conectividade Sistemas Multirrobôs são úteis em muitas aplicações, como como mapeamento, exploração, manipulação cooperativa e busca e salvamento. Especificamente, missões de busca e salvamento são inerentemente perigosas para os humanos, então robôs móveis podem desempenhar um papel importante na substituição de humanos nesses cenários críticos. Além disso, em vários casos, não há infraestrutura de comunicação nessas áreas de resgate ou então foram danificadas após um desastre, afetando os socorristas, e a própria tarefa, devido à limitação na troca de informações. Dessa forma, neste trabalho, consideramos o uso de robôs móveis para estabelecer um backbone de comunicação que conecta diferentes clientes fixos. Inicialmente, assumimos que o ambiente é conhecido a priori e pode conter obstáculos, e que a posição dos clientes que se deseja conectar é conhecida e fixa. Dessa forma, os robôs precisam se mover e ser posicionados de forma que possam estabelecer uma rede conectando todos os clientes sem partição na rede. Integrantes: Douglas Guimarães Macharet (coordenador).
2021 a Atual	(MCTI/FINEP - Edital 06/2020) Captar-Libras: Sistema de Comunicação por vídeos para surdos aplicado ao pré-atendimento médico Pesquisa e desenvolvimento de métodos e técnicas de IHC, Visão Computacional (VC) e Inteligência Artificial (IA) que viabilizem a comunicação entre surdos e profissionais de saúde, no contexto de pré-atendimento médico, sem a necessidade de um intérprete. Integrantes: Mario Fernando Montenegro Campos (coordenador), Douglas Guimarães Macharet, Luiz Chaimowicz, Erickson Rangel do Nascimento, Ana Paula Couto da Silva, Anísio Mendes Lacerda, Flávio Luis Cadeal Pádua, Gisele L. Pappa, Wagner Meira Jr, Marcos André Gonçalves, Elidéa Lúcia Almeida Bernardino, Raquel Oliveira Prates, Milena Soriano Marcolino, Bruno R. Nascimento, Antônio L. Ribeiro.
2021 a Atual	(CNPq - Edital 09/2020 - PQ) Algoritmos para Coordenação em Redes de Robôs Móveis A utilização de robôs móveis autônomos em diferentes tarefas e aplicações aumentou significativamente nos últimos anos, por exemplo, exploração e mapeamento, vigilância e monitoramento ambiental. A utilização de múltiplos robôs permite uma realização mais eficiente da tarefa, entretanto, também demandando alguma forma de coordenação entre os agentes. Dessa forma, é importante que haja algum tipo de comunicação entre os agentes, permitindo assim coordenar suas ações de maneira cooperativa. Essa comunicação entres os agentes geralmente define uma estrutura em rede. Em tais sistemas de controle em rede, um objetivo global precisa ser alcançado através de interações locais, sendo que os agentes apresentam limitações de sensoriamento e processamento. O objetivo desse projeto é o desenvolvimento de novas metodologias de consenso distribuído com grande robustez e tolerância à falhas. Tais técnicas serão avaliadas em três principais cenários: (i) controle de formação; (ii) segregação em enxames de robôs e (iii) navegação segregada. Integrantes: Douglas Guimarães Macharet (coordenador).
2019 a Atual	(FAPEMIG - Edital 01/2018) Sensoriamento Ativo de Regiões utilizando Múltiplos VANTs Este trabalho aborda o problema do planejamento de caminhos eficientes para múltiplos veículos aéreos com restrições de movimentos, com o intuito de visitar regiões de interesse com posição no ambiente e prioridade de visita determinadas dinamicamente ao longo do tempo. As prioridades de visita podem ser atribuídas, por exemplo, de acordo com o nível de mudança no ambiente detectada através de uma câmera ou considerando a informação útil que um determinado sensor pode agregar ao sistema. O objetivo é determinar um conjunto de políticas de navegação de forma que todas as regiões sejam visitadas por pelo menos um veículo e a maior quantidade de informação de um determinado fenômeno seja obtida no menor tempo possível. Integrantes: Douglas Guimarães Macharet (coordenador), Armando Alves Neto, Mario Fernando Montenegro Campos, Fabrício Rodrigues Inácio, Héctor Azpúrua, Geraldo Robson Mateus.
2019 a Atual	(CNPq - Edital 28/2018) Apprentice: Aprendizagem por Reforço na Execução de Tarefas Colaborativas em Sistemas Multiagentes Recentemente o interesse no desenvolvimento de robôs autônomos para aplicações de uso geral tem muito crescido, especialmente tendo em vista a diminuição de custos associados a diversas atividades e a redução da exposição desnecessária de seres humanos a situações de risco. Nesse contexto, uma ampla gama de aplicações pode se beneficiar da utilização de múltiplos veículos autônomos, tais quais o monitoramento ambiental, missões de busca e salvamento, vigilância e cobertura de grande áreas, e coleta de dados em redes de sensores sem fio, entre outras. Porém, apesar do emprego de múltiplos agentes agregar diversos benefícios, como aumento na robustez e (na maioria dos casos) redução no tempo de cumprimento das tarefas, muitos desafios relacionados à coordenação, controle e planejamento entre os agentes também precisam ser considerados. Assim sendo, o objetivo principal desse projeto de pesquisa é a proposição e o desenvolvimento de novos métodos de coordenação e cooperação em sistemas multirrobôs, especialmente explorando abordagens e técnicas de aprendizagem de máquina, como aprendizagem por reforço. Integrantes: Douglas Guimarães Macharet (coordenador), Armando Alves Neto, Mario Fernando Montenegro Campos, Luiz Chaimowicz, Erickson Rangel do Nascimento, Fabrício Rodrigues Inácio, OLIVEIRA, FELIPE G., Héctor Azpúrua.
2018 a Atual	(CNPq/ITV - Edital 10/2018) Teleoperação de Manipuladores Robóticos Móveis - Escavadeiras - na Indústria de Mineração Este projeto tem por principal objetivo investigar o problema da operação remota de escavadeiras visando o aumento da segurança e da produtividade. Faz parte dos resultados esperados o desenvolvimento de protótipos de sistemas de software para gestão e monitoramento das tarefas e, em especial, a realização de provas de conceito que demonstrem a viabilidade de se teleoperar equipamentos do tipo escavadeira para realizar tarefas em ambientes remotos de maneira semiautônoma. Integrantes: Mario Fernando Montenegro Campos (coordenador), Douglas Guimarães Macharet, Luiz Chaimowicz, Erickson Rangel do Nascimento, Gustavo Medeiros Freitas.
2017 a Atual	(CNPq - Edital 01/2016) OLATec - Otimização Logística Algoritmos e Tecnologia Esta projeto visa explorar técnicas de otimização, simulação e algoritmos visando o avanço científico e propor soluções para diferentes problemas clássicos de Otimização Combinatória e aplicações específicas. Esses métodos e técnicas encontram na indústria, nos serviços e na sociedade em geral, importantes aplicações com significativos impactos econômicos e sociais. Por outro lado, a disponibilidade e mobilidade de objetos físicos e pessoas, em um mundo massivamente conectado, dependem de logística, decisões e atuações. Nesse contexto destacam-se os muitos desafios dentro dos conceitos de Cadeia de Suprimentos, Logística Industrial, de Transporte e Urbana, Cidades Inteligentes e Sistemas e Redes Inteligentes. O objetivo é otimizar a produtividade, reduzir custos, aumentar à segurança e a sustentabilidade, integrar fornecedores, clientes, recursos, produtos, mercadorias, pessoas e agentes sociais, contando com o apoio de tecnologias para atender as demandas. Integrantes: Geraldo R. Mateus (coordenador), Douglas Guimarães Macharet, Alexandre Salles da Cunha, Andre Gustavo dos Santos, Ricardo Martins de Abreu Silva, Fernanda Sumika Hojo Souza, Fernando Afonso Santos, Martin Gomez Ravetti.

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Recent publications

Articles in journals

Minimal Exposure Paths in Time-varying Fields: A Semi-Lagrangian Approach
2023. IEEE ROBOTICS AND AUTOMATION LETTERS.
A Survey on the autonomous exploration of confined subterranean spaces: Perspectives from real-word and industrial robotic deployments
2023. ROBOTICS AND AUTONOMOUS SYSTEMS.
A semi-Lagrangian approach for the Minimal Exposure Path Problem in Wireless Sensor Networks
2022. Ad Hoc Networks.
Three-Dimensional Mapping with Augmented Navigation Cost through Deep Learning
2021. JOURNAL OF INTELLIGENT & ROBOTIC SYSTEMS (DORDRECHT. ONLINE).
Minimal Exposure Dubins Orienteering Problem
2021. IEEE ROBOTICS AND AUTOMATION LETTERS.
Towards Semi-autonomous Robotic Inspection and Mapping in Confined Spaces with the EspeleoRobô
2021. JOURNAL OF INTELLIGENT & ROBOTIC SYSTEMS.
Cooperative Localization and Mapping with Robotic Swarms
2021. JOURNAL OF INTELLIGENT & ROBOTIC SYSTEMS.
An integrated solution for an autonomous drone racing in indoor environments
2021. Intelligent Service Robotics.
Socially Acceptable Navigation of People with Multi-robot Teams
2020. JOURNAL OF INTELLIGENT & ROBOTIC SYSTEMS.
Fully Convolutional Siamese Autoencoder for Change Detection in UAV Aerial Images
2020. IEEE GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING LETTERS.
Localization Using Ultra Wideband and IEEE 802.15.4 Radios with Nonlinear Bayesian Filters: a Comparative Study
2020. JOURNAL OF INTELLIGENT & ROBOTIC SYSTEMS.
On the consensus of nonlinear agents in unknown cluttered environments using random planning
2020. ROBOTICS AND AUTONOMOUS SYSTEMS.
Spatial segregative behaviors in robotic swarms using differential potentials
2020. Swarm Intelligence.
PSO-based Strategy for the Segregation of Heterogeneous Robotic Swarms
2019. Journal of Computational Science.
Socially Aware Robot Navigation System in Human-populated and Interactive Environments based on an Adaptive Spatial Density Function and Space Affordances
2019. PATTERN RECOGNITION LETTERS.
Cooperative digital magnetic-elevation maps by small autonomous aerial robots
2019. Journal of Field Robotics.

Papers in conferences

Efficiently Approaching Groups of People in a Socially Acceptable Manner in Environments with Obstacles
2023. 2023 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA).
A Routing-based Strategy to Socially Approach Multiple Individuals in Cluttered Environments
2022. 2022 Latin American Robotics Symposium (LARS), 2022 Brazilian Symposium on Robotics (SBR), and 2022 Workshop on Robotics in Education (WRE).
Collaborative UGV/UAV Path Planning for Inventory Management in Warehouses
2022. 2022 Latin American Robotics Symposium (LARS), 2022 Brazilian Symposium on Robotics (SBR), and 2022 Workshop on Robotics in Education (WRE).
A DRL Approach for Object Transportation in Complex Environments
2022. 2022 Latin American Robotics Symposium (LARS), 2022 Brazilian Symposium on Robotics (SBR), and 2022 Workshop on Robotics in Education (WRE).
Energy-efficient Orienteering Problem in the Presence of Ocean Currents
2022. 2022 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS).
Three-dimensional Terrain Aware Autonomous Exploration for Subterranean and Confined Spaces
2021. 2021 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA).
Anytime Fault-tolerant Adaptive Routing for Multi-Robot Teams
2021. 2021 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA).
Optimal Multi-robot Perimeter Defense Using Flow Networks
2021. 15th International Symposium Distributed Autonomous Robotic Systems (DARS).
Multi-robot Scheduling for Environmental Monitoring as a Team Orienteering Problem
2021. 2021 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS).
Minimal 3D Dubins Path with Bounded Curvature and Pitch Angle
2020. 2020 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA).
On the Evaluation of Force Feedback Augmented Teleoperation of Excavator-like Mobile Manipulators
2020. 2020 IEEE 16th International Conference on Automation Science and Engineering (CASE).
Multiple Dynamic Perimeter Surveillance by an Autonomous Robot
2020. 2020 Latin American Robotics Symposium (LARS), 2020 Brazilian Symposium on Robotics (SBR) and 2020 Workshop on Robotics in Education (WRE).
Adaptive Partitioning for Coordinated Multi-agent Perimeter Defense
2020. 2020 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS).
Game Theoretic Formation Design for Probabilistic Barrier Coverage
2020. 2020 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS).
Realimentação de Força para Teleoperação de Escavadeiras
2019. ANAIS DO 14º SIMPóSIO BRASILEIRO DE AUTOMAçãO INTELIGENTE.
Augmented Vector Field Navigation Cost Mapping using Inertial Sensors
2019. 2019 19th International Conference on Advanced Robotics (ICAR).
Multi-robot On-line Sampling Scheduler for Persistent Monitoring
2019. 2019 19th International Conference on Advanced Robotics (ICAR).
Are You With Me? Determining the Association of Individuals and the Collective Social Space
2019. 2019 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS).

Extended abstracts in conferences

Abstracts in conferences

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MS

Cleiton Neves Santos. (A definir). Início: 2023. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)
Luciano Ermelindo de Almeida. (A definir). Início: 2022. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)
Gabriel Santos Luz. (A definir). Início: 2021. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)

PhD

Aline Fernanda Furtado Silva. (A definir). Início: 2020. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)

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