robots_epo

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

1

Alberto ValeInstituto Superior Técnico - ISR

http://lrm.isr.ist.utl.pt/valevale@isr.ist.utl.pt

A Robóticae a

Inteligência Artificial

A Robóticae a

Inteligência Artificial

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

2

ApresentaçãoIntrodução

Tipos de Robots

Aplicações da Robótica

Desafios – Projectos de Investigação

Futuro da Robótica

� O que é um Robot?� Evolução dos robots móveis

� Robots Terrestres (com rodas, com pernas)� Humanóides� AIBO (Sony)� MindStorms (Lego)� Robots Aéreos� Robots Submarinos

� Aplicações Industriais e Comerciais� Domésticos� Medicina� Espaciais

� RESOLV� RESCUE� SocRob

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

3

O que é um Robot?

Actuadores�Motores�...

Computador�Processador�Memória�Unidade de armazenamento�...

Energia�Baterias�...

Sensores�Câmara de vídeo�Infra Vermelhos (IR)�Sensores Ultrasónicos (sonares)�Laser�Odómetros�GPS�Inerciais�...

Comunicação�Wireless�Ethernet�GPRS�...

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

4

Como opera um Robot?

Percepção CooperaçãoLocalização Navegação

Sensores Actuadores

Meio envolvente

ComunicaçãoProcessamento

Planeamento

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

5

Passado Futuro

Autónomos

Semi-autónomos

Teleoperados

Autónomos

Semi-autónomos

Teleoperados

Passado e o Futuro

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

6

1995

1950

1970-2

1977

1997

1989

1997

1998

1992

1993

Evolução dos Robots Móveis

2002

2001

?

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

7

Tiposde Robots

Tiposde Robots

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

8

Instituto de Sistemas e Robótica - ISRhttp://www.isr.ist.utl.pt

http://lrm.isr.ist.utl.pt

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

9

Robots Móveis Terrestres (com rodas)

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

10

Robots Móveis Terrestres (com pernas)

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

11

Robots Humanóides

ASIMO – Honda

Sony

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

12

■Sony Digital Creatures LabAIBO

- Head touch sensor - Camera (CMOS image sensor) - Stereo microphone / Speaker - Chin touch sensor - Pause button Chest light - Back touch sensor - Acceleration sensor - "Memory Stick" slot for AIBO - Lithium ion battery pack - PC card slot - Tail (equipped with LEDs) - Joints (20 "degrees of freedom")

Weights: ~1.5kgDimensions: ~152 x 281 x 250 mm

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

13

Light sensor (IV)

Temperature sensor

Contact sensor

Rotational sensor

CC motor

LEGO MindStorms

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

14

Robots Aéreos

�Com sistema de propulsãopróprio

�Preparados para operar no ar

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

15

Robots Submarinos

http://dsor.isr.ist.utl.pt/

�Com sistema de propulsão(Motores + hélices)

�Preparados para operar no oceano (subaquático ou superfície)

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

16

Aplicaçõesda RobóticaAplicações

da Robótica

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

17

Indústria Automóvel

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

18

AGV for rack handlingManufecturer: AGV electronics

LGV – Laser Guided VehicleTechnology from: NDC,

Sweden

Industriais – AGVs

LGV – Laser Guided VehicleSOPORCEL, Portugal

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

19

Industriais – AGVs (Efacec)Objectivos: transporte automático de materiais e produtos em curso de produção entre dois armazéns automáticos

Frota de 4 AGVs bi-direccionais +Sistema de Gestão

Projectodesenvolvido pelo IST em colaboração com a Efacec

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

20

Comerciais

Domótica (Robots Domésticos)Aspirador Electrolux Trilobite

Ultrasonic transmitter8 microphones

MC68331 µP ~16 MHz2MB memory

Accuracy ~2-4 cm

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

21

Video of Minerva operating in the Smithsonian National Museum of American History

Guias de Museu

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

22

Medicina

Transporte de alimentação, medicação, exames médicos, auxílio a deficientes motores

Intervenções cirúrgicas à distância através da tele-operação de robots

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

23

Ambientes Adversos

World Trade CenterOperações de Busca e Salvamento

Titanic – Pesquisa Sumarina

Desactivação de minas

Inspecção (áreas de catástrofe, vulcões, reservatórios de gas, centrais nucleares, pipelines,

linhas de alta tensão)

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

24

Espaciais

� Exploração do espaço (superficie de planetas, ...)� Inspecção remota de estações espaciais

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

25

Investigação &Desenvolvimento (ID)

Investigação &Desenvolvimento (ID)

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

26http://lrm.isr.ist.utl.pt/

Projecto RESOLVReconstrução 3D através de Laser e Visão

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

27

Projecto RESCUE – Busca e Salvamento

http://rescue.isr.ist.utl.pt

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

28

iRobot ATRV-Jr• 55 X 77.5 cm• 50 Kg• Payload: 25 Kg• Onboard Pentium III• Wireless Ethernet IEEE 802.11b• 17 sonars• SICK Laser LMS• Pan and Tilt camera Sony EVI-D31 12x opticalzoom• Inertial Sensors• Electronic Compass• GPS• 4-wheel differential drive, 2 servo DC motors• 3-6 hours autonomy

Blimp• 4 m long• 3 DC motors, including one in the tail• pan and tilt camera• video down link RCV/TX: 2 km, 2.4GHz• 7 channel computer-controlled RC equipment (includes video)

Projecto RESCUE - Robots

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

29

Futebol Robótico

� Processamento de imagem

� Visual servoing

� Navegação

� Coordenação de Tarefas

� Sistemas Multi-Agente

http://socrob.isr.ist.utl.pt

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

30

Futebol Robótico – Vídeos

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

31

Futebol Robótico – AIBO

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

32http://robotica2003.ist.utl.pt

Pavilhão 1 do Centro de Congressos de Lisboa (ex-FIL)8 a 11 de Maio de 2003

Manhã: Competição Dança Júnior

Competição Futebol Robótico Júnior

Tarde: Competição UIP (3ª manga)

Competição Futebol Robótico MSL e SSL

Domingo

(11 de Maio)

Manhã: Competição ESP (1ª manga)

Competição Futebol Robótico Júnior

Tarde: Competição ESP (2ª manga)

Competição UIP (2ª manga)

Noite: Competição Futebol Robótico MSL

Sábado

(10 de Maio)

Todo o dia: Encontro Científico

Noite: Competição UIP (1a. manga)

6ª feira

(9 de Maio)

Montagem de stands e campos,

acolhimento das equipas.

Sem acesso ao público.

5ª feira

(8 de Maio)

3º Festival Nacional de Robótica

Universdades, Politécnicos,Escolas Secundárias, Escolas Profissionais:91 equipas400 participantes

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

33

http://www.robocup2004.pt

RoboCup 2004 em Portugal

De 27 de Junhoa 5 Julho de 2004 em Lisboa

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

34

“By the year 2050, develop a team of fullyautonomous humanoid robots that can win againstthe human world soccer champion team.”

O Futuro da Robótica

� Vigilância, Monitorização, MapeamentoAmbiental� Assistência a populações� Lazer / Brinquedos

Abril 2003Alberto Vale – vale@isr.ist.utl.pt

35

Questões

Alberto Vale

Instituto Superior Técnico - ISRhttp://lrm.isr.ist.utl.pt/valevale@isr.ist.utl.pt

“Mas...?” “Porquê...?” “Como...?”“Qual....?” “Quando...?”“Quanto...?” . . .