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Semana de Informática FUNDAÇÃO ESCOLA PROFISSIONAL DE SETÚBAL Robôs Móveis Uma visão genérica António Abreu [email protected] http://ltodi.est.ips.pt/aabreu Setúbal, 7 de Março de 2003

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Semana de InformáticaFUNDAÇÃO ESCOLA PROFISSIONAL DE

SETÚBAL

Robôs MóveisUma visão genérica

António Abreu

[email protected]

http://ltodi.est.ips.pt/aabreu

Setúbal, 7 de Março de 2003

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Agenda:

• Alguns conceitos importantes • Visão genérica sobre a Robótica Móvel

...tudo com muitas fotografias e alguns filmes

Semana de InformáticaFUNDAÇÃO ESCOLA PROFISSIONAL DE

SETÚBAL

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Conceitos

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SETÚBAL

•Realimentação negativa

Esquema de regulação da glicose no sangue, por via do figado e pâncreas.

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Conceitos

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SETÚBAL

•Realimentação positiva

Grande depressão

New deal

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Conceitos

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SETÚBAL

•Evolução natural

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Robótica móvel

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SETÚBAL

Tipos de robótica móvel:• Controlada remotamente por um operador (desminagem)• Veículos auto-guiados (seguem fios ou linhas colocadas

no chão)• Veículos que recebem directivas de um operador e

autonomamente desempenham as tarefas (Mars sojourney)• Veículos autónomos com uma dada especialização

(limpeza)• Veículos totalmente autónomos (robôs domésticos)

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Ambientes de operação de robôs móveis

Semana de InformáticaFUNDAÇÃO ESCOLA PROFISSIONAL DE

SETÚBAL

Terra (entre portas e fora de portas)

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Ambientes de operação de robôs móveis

Semana de InformáticaFUNDAÇÃO ESCOLA PROFISSIONAL DE

SETÚBAL

Ar

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Ambientes de operação de robôs móveis

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SETÚBAL

Água

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Tipos de robôs móveis terrestres

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SETÚBAL

Com uma perna

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Tipos de robôs móveis terrestres

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SETÚBAL

Com duas pernas

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Tipos de robôs móveis terrestres

Semana de InformáticaFUNDAÇÃO ESCOLA PROFISSIONAL DE

SETÚBAL

Com três pernas

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Tipos de robôs móveis terrestres

Semana de InformáticaFUNDAÇÃO ESCOLA PROFISSIONAL DE

SETÚBAL

Com quatro pernas

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Tipos de robôs móveis terrestres

Semana de InformáticaFUNDAÇÃO ESCOLA PROFISSIONAL DE

SETÚBAL

Com seis pernas

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Tipos de robôs móveis terrestres

Semana de InformáticaFUNDAÇÃO ESCOLA PROFISSIONAL DE

SETÚBAL

Diferencial

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Tipos de robôs móveis terrestres

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SETÚBAL

Syncro-drive

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Tipos de robôs móveis terrestres

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SETÚBAL

Rodas omnidireccionais

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Tipos de robôs móveis terrestres

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SETÚBAL

Modulares

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Para começar...

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Lego Mindstorms (<250€)

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Exemplos

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SETÚBAL

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Exemplos

Semana de InformáticaFUNDAÇÃO ESCOLA PROFISSIONAL DE

SETÚBAL

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Exemplos

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SETÚBAL

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SETÚBAL

Robótica móvel agrega estudos de:• Engenharia

• Mecânica (configuração física, materiais)• Electrónica (energia, comunicações)• Controlo (estabilidade)• Informática (programação, algoritmos)

• Ciências da vida (Entologia, Sociologia, Neuro-ciências,

etc.)• Matemática

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SETÚBAL

Sensores:• Distância (ultra-sons, infravermelhos, imagens, LASER)• Variados (luz, som, pressão, temperatura, orientação)• Câmaras de imagem (reconhecimento de formas)• Pele artificial

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SETÚBAL

Atuadores/efectores:• Motores Eléctricos (corrente contínua, passo-a-passo) que

permitem mover:• garras• rodas• juntas (joelhos, dedos, olhos, cabeças, torsos)

• atuadores pneumáticos e hidráulicos.

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SETÚBAL

O que é a robótica móvel?

Conjunto de algoritmos que transformam os valores dos

sensores e estado interno do robô, em valores a aplicar aos

atuadores, de modo a atribuir um elevado grau de

autonomia e robustez no cumprimento dos objectivos do

veículo.

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Conclusões

• modelos racionais complexos levam a grandes robôs;

• modelos racionais simples (distribuídos) levam a pequenos robôs;

• arquitecturas baseadas em comportamentos têm produzido pequenos robôs robustos e autónomos;

• inspiração na Biologia porque esta fornece inúmeros exemplos de soluções simples e mais que testadas:

• o cérebro apresenta uma organização distribuída ;• o comportamento animal é mais reactivo do que racional;• compreender o comportamento/fisiologia animal é uma base sustentável para a construção de modelos de comportamento autónomo.

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