Coordenação e Controle de Grandes Grupos de Robôs Móveis


O presente projeto tem como objetivo principal estudar, projetar, desenvolver e avaliar algoritmos e metodologias para coordenação de grandes grupos (tipicamente contendo dezenas ou mesmo milhares) de robôs. Esses arranjos têm sido denominados na literatura internacional por swarms, e que neste texto será traduzido por “enxames”. A coordenação de grupos com poucos robôs vem recebendo grande atenção na literatura nos últimos anos, a coordenação de enxames é uma nova área de pesquisa, apresentando novos desafios como a escalabilidade das soluções e aspectos pragmáticos como a tolerância à falhas. Uma das principais motivações para se avançarem as pesquisas na área é a possibilidade real de implementação desses algoritmos em robôs reais em escala micro e nanométrica para manipulação de estruturas celulares e protéicas. Este projeto conta com a co-execução do grupo emergente de robótica do Departamento de Ciência da Computação da Universidade do Amazonas, principalmente na área de navegação robótica. Espera-se, com isso, auxiliar no fomento da área naquela instituição da região norte do Brasil. Pretende-se aprofundar a pesquisa nas áreas de navegação, manipulação e coordenação de grandes grupos de robôs móveis. Em particular, o objetivo dessa pesquisa conjunta é lidar com os problemas afins ao planejamento e controle de trajetórias para enxames de robôs em ambientes complexos. De forma geral, o planejamento de trajetórias consiste em determinar seqüências de movimento que um ou mais robôs devem realizar para atingir um objetivo previamente determinado. Por outro lado, o controle de trajetórias está relacionado à execução de seqüências de movimentos, ou seja, como controlar os robôs de forma a seguir a trajetória especificada. Uma das abordagens a ser investigada neste projeto é o uso de funções de navegação e iterações locais entre os robôs para a sua coordenação. O grupo brasileiro tem trabalhado em algoritmos baseados em metodologias baseadas em campos de potenciais, como detalhado no texto do projeto.