Vida Artificial 2005/2006

Rodney Allen Brookse a Robótica

Apresentação por: Nuno Maio N.º 28138

Introdução

• Rodney Allen Brooks• Robótica Móvel• Níveis de Competência• Camadas de Controlo• Exemplo de um Robot Móvel

Pessoa• Nasceu em Adelaide na Austrália a

30 de Dezembro de 1954• Director do Computer Science and

Artificial Intelligence Laboratory no MIT

• Chief Technical Officer na iRobot Corp

Robótica Móvel – Antigo modelo• Área quase inexistente há 30 anos

−Poucos robots autónomos−Programados para construir modelos

tridimensionais elaborados do mundo−Mundos muito restritos

• Áreas bem iluminadas• Superfícies lisas• Cubos com faces coloridas

Robótica Móvel – Antigo modelo• Modelo tradicional

• Cognição: caixa computacional−Decifra as percepções e ordena as acções

Percepção

Cognição

Planos de acção

Mundo

Robótica Móvel – Novo modelo• Novo modelo

• Não existem tarefas cognitivas−A cognição está nos olhos de quem vê

• Percepção e acção fazem todo o trabalho

PercepçãoAcção

Mundo

Cognição!

Robótica Móvel – Novo modelo• Novas aplicações desenvolvidas

usando este modelo−Entretenimento−Indústria−Agricultura−Minas−Casa

Humanidade VS Robots• Estaremos à beira de uma nova

mudança nas relações entre a humanidade e as máquinas?

Níveis de Competência• Típicos

−Detectar / Percepção−Modelar / Traçar dados dos sensores

para uma representação do mundo−Planear−Execução de tarefas−Controle do motor

Níveis de Competência• Novos níveis

− 0. Evitar contacto com objectos (estáticos ou em movimento)− 1. Vaguear pelo mundo sem chocar em objectos− 2. Explorar o mundo vendo lugares à distância que a sua

vista consegue alcançar− 3. Construir um mapa do ambiente e planear rotas de um

lugar para outro− 4. Observar mudanças no ambiente “estático”− 5. Raciocinar sobre os objectos que pode identificar no

mundo e executar tarefas relacionadas com eles− 6. Formular e executar planos que envolvam mudar o estado

do mundo de um modo desejado− 7. Raciocinar sobre o comportamento dos objectos no mundo

e modificar planos conformemente • Cada nível de competência incluí o nível anterior como seu

subconjunto

Aproximação baseada em tarefas de comportamento• Objectivos múltiplos

−Ex.: Andar em frente, mas ao mesmo tempo ultrapassar obstáculos

• Múltiplos sensores−Ex.: Câmaras de TV, infravermelhos

• Robustez−Ex.: À falha de um sensor adaptar-se aos ainda

funcionais• Extensibilidade

−Ex.: Quantos mais sensores e capacidades, mais poder de processamento é necessário

Camadas de Controlo• A ideia chave é construir uma

camada de controlo por cada nível de competência

Nível 3

Nível 2

Nível 1

Nível 0Sensores Actuadores

Camadas de Controlo• Sistema de controle do nível 0

Camadas de Controlo• Sistema de controle do nível 1

Camadas de Controlo• Sistema de controle do nível 2

Conclusão• O problema do controle de robots móveis

pode ser decomposto em termos de comportamentos em vez de módulos funcionais

• É possível construir e testar incrementalmente um sistema de controle complexo do robot

• Não há necessidade da existência de um módulo central de controlo para robots móveis

Genghis

Genghis• Robot de 6 pernas• 12 motores permitindo andar em terrenos acidentados• 12 sensores de força• 6 sensores piroelectricos• 1 inclinómetro• 2 whiskers• 1 Kg• Construído em 12 semanas

• Não tem sistema central de controlo

Genghis

Genghis

Questões?