Introdução• Definição de robô• Origens  • Áreas de elétrica/eletrônica  • Projetos mais profissionais  • Novo nincho de me...
Características Estruturais• Características Estruturais   – Manipulador: parte mecânica móvel do robô; geralmente     rep...
HistóricoPRIMEIRA GERAÇÃO• Robôs tipicamente em ambiente industriais• Desprovido de “inteligência” senão aquelas programad...
HistóricoSEGUNDA GERAÇÃO• A rápida expansão do mercado de semicondutores fez  com que computadores se tornassem produtos b...
HistóricoTERCEIRA GERAÇÃO• Incorporaram múltiplos processadores, cada um deles  funcionando de forma assíncrona e independ...
Robôs• Robart I             • Sojourner
Ambiente• Grid 50 x 50• 2 divisões distintas   • Área Robôs Buscadores   • Área Robôs Entregadores   • 25 pacotes       • ...
Ambiente• Qualquer posição apresenta os seguintes estados   – Ocupada por um outro robô (OR)   – Ocupada por um pacote (OP...
Ambiente•   Acessível•   Estocástico•   Episódico•   Estático•   Discreto•   Multiagente
Comunicação• Realizada de forma direta onde os Robôs Buscadores ao  detectarem por meio de seus sensores pacotes no grid  ...
Comunicação•Para a comunicação utilize-se o KQML - Knowledge Queryand Manipulation Language, um protocolo e linguagem(alto...
OBJETIVOS• Sensoriar todo e grid e levar os pacotes aos alvos  obedecendo as coordenações e comunicações de acordo  com as...
Coordenação•A alocação das tarefas é descentralizada em uma estrutura desubordinação, onde os Robôs Entregadores definem q...
Robôs• O objetivo do Robô Buscador é sensoriar o ambiente  para identificar pacotes espalhados pela grid, e  solicitar aos...
Ações do Robôs• Direção: muda a orientação do Robô. As possíveis  orientações são: Norte, Sul, Leste ou Oeste, definidas  ...
Sensores• Sensor ótico - executa a ação percebe.• Antena para sinal digital - executa a ação  Receber_msg.• Bússola - auxi...
Atuadores• Quatro rolamentos na parte inferior do robô e base  giratória ente as rodas e o corpo do robô – executa a  ação...
Comportamento• Os Buscadores - Sensoriam o ambiente para rastrear  os pacotes• Os robôs Buscadores conseguem andar a uma  ...
Comportamento• Ao encontrar obstáculo• Ao chegar na área de entrega• Conflito de Robôs no mesmo pacote ao mesmo  tempo
Conclusão•   Ao mesmo tempo em que a autonomia de robôs aumenta, cresce a necessidade    de interação dos mesmos com o amb...
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Apresentação Projeto Robot Packing

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Ao mesmo tempo em que a autonomia de robôs pessoais e domésticos aumenta, cresce a necessidade de interação dos mesmos com o ambiente. A interação mais básica de um robô com o ambiente é feita pela percepção deste e sua navegação. Para uma série de aplicações não é prático prover modelos geométricos válidos do ambiente a um robô antes de seu uso. O robô necessita, então, criar estes modelos enquanto se movimenta e percebe o meio em que está inserido através de sensores. Ao mesmo tempo é necessário minimizar a complexidade requerida quanto a hardware e sensores utilizados. No presente trabalho, é apresentado um projeto para um robot packing, definindo seu ambiente e seus comportamentos.

Palavras-chave: Robot Packing, Sistemas Multiagentes.

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Apresentação Projeto Robot Packing

  1. 1. Introdução• Definição de robô• Origens • Áreas de elétrica/eletrônica • Projetos mais profissionais • Novo nincho de mercados • Robart I • Sojourner
  2. 2. Características Estruturais• Características Estruturais – Manipulador: parte mecânica móvel do robô; geralmente representado por uma garra. – Atuador: dispositivo responsável pela movimentação do manipulador, os atuadores são responsáveis por atuarem no mundo físico. Eles representam esta interface. – Sensor: dispositivo sensorial do robô. É ele que "sente" o mundo ao seu redor. Representa a outra "ponta" do par sensor-atuador. Assim como o dispositivo atuador, é uma parte vital para o bom funcionamento de qualquer robô, pois o mundo do robô restringe-se às interfaces.
  3. 3. HistóricoPRIMEIRA GERAÇÃO• Robôs tipicamente em ambiente industriais• Desprovido de “inteligência” senão aquelas programadas• O ambiente tem que ser preparado• Poucos utilizam um computador dedicado embarcado.• São usados pela produtividade, durabilidade e qualidade
  4. 4. HistóricoSEGUNDA GERAÇÃO• A rápida expansão do mercado de semicondutores fez com que computadores se tornassem produtos baratos o suficiente para equipar robôs.• Equipadas com controladores que permitiram cálculos em tempo real e controle mais preciso dos atuadores ao longo de trajetórias.• Sensores de força, toque e proximidade puderam ser integrados proporcionando maior adaptabilidade e precisão ao trabalho desempenhado pelo robô em seu ambiente
  5. 5. HistóricoTERCEIRA GERAÇÃO• Incorporaram múltiplos processadores, cada um deles funcionando de forma assíncrona e independente dos demais.• Sistemas supervisores e de controle destes processadores utilizando funções de alto nível.• Sensores de força, torque e proximidade puderam ser integrados proporcionando maior adaptabilidade e precisão ao trabalho desempenhado pelo robô em seu ambiente
  6. 6. Robôs• Robart I • Sojourner
  7. 7. Ambiente• Grid 50 x 50• 2 divisões distintas • Área Robôs Buscadores • Área Robôs Entregadores • 25 pacotes • Cada pacote possuirá uma informação binária a qual definirá seu status atual (“0” à espera da coleta e “1” sendo transportado). • 4 robos • Orientados por sinais que serão enviados pelo ambiente ou outros robôs. • 2 alvos • Cada alvo possuirá um sinalizador que emitirá a posição em que ele se encontra.
  8. 8. Ambiente• Qualquer posição apresenta os seguintes estados – Ocupada por um outro robô (OR) – Ocupada por um pacote (OP) – Desocupada (DE) – Posição do alvo (PA) – Posição atual do robô (PR)
  9. 9. Ambiente• Acessível• Estocástico• Episódico• Estático• Discreto• Multiagente
  10. 10. Comunicação• Realizada de forma direta onde os Robôs Buscadores ao detectarem por meio de seus sensores pacotes no grid através de uma propagação de sinais.• Enviam sinais pelos seus atuadores, que é difundido pelo ambiente até atingir os Robôs Entregadores, afim da definição da melhor rota, ou para obter resoluções de conflitos.• A partir disso, uma solução é criada através do agrupamento de agentes que trabalham cooperativamente, cada um deles resolvendo parte do problema.
  11. 11. Comunicação•Para a comunicação utilize-se o KQML - Knowledge Queryand Manipulation Language, um protocolo e linguagem(alto-nível) de comunicação orientada à mensagem, paratroca de informação, independente da sintaxe deconteúdo.
  12. 12. OBJETIVOS• Sensoriar todo e grid e levar os pacotes aos alvos obedecendo as coordenações e comunicações de acordo com as regras inerentes ao projeto.
  13. 13. Coordenação•A alocação das tarefas é descentralizada em uma estrutura desubordinação, onde os Robôs Entregadores definem qual a rota aser realizada pelos Robôs Buscadores, e em caso de conflitodefine quem tem prioridade sobre o pacote.•A partir disso, está envolvida a busca por uma funcionalidadeneste sistema que permita que estes agentes possam coordenarseus conhecimentos, objetivos, habilidades e planos individuais deuma forma conjunta, em favor da execução de uma ação ou daresolução de algum problema onde se faça necessária acooperação entre os agentes.
  14. 14. Robôs• O objetivo do Robô Buscador é sensoriar o ambiente para identificar pacotes espalhados pela grid, e solicitar aos Robôs Entregadores uma rota inteligente até uma região de entrega.• O objetivo do Robô Entregador é enviar aos Robôs Buscadores, qual o alvo mais próximo e qual a melhor rota para chegar até a região de entrega.
  15. 15. Ações do Robôs• Direção: muda a orientação do Robô. As possíveis orientações são: Norte, Sul, Leste ou Oeste, definidas respectivamente pelas c = (c, l) onde “c” identifica a coluna e “l” identifica a linha.• Carregar: o agente segura o pacote.• Empurrar: empurra o pacote.• Soltar: solta o pacote.• Enviar_msg: Envia mensagem.• Receber_msg: Recebe mensagem.
  16. 16. Sensores• Sensor ótico - executa a ação percebe.• Antena para sinal digital - executa a ação Receber_msg.• Bússola - auxilia na ação Direção.• Leitor de freqüência - que informa a PR.
  17. 17. Atuadores• Quatro rolamentos na parte inferior do robô e base giratória ente as rodas e o corpo do robô – executa a ação Direção.• Duas garras – executa ação Carregar e Soltar.• Antena para sinal digital – executa a ação Enviar_msg e Receber_msg..
  18. 18. Comportamento• Os Buscadores - Sensoriam o ambiente para rastrear os pacotes• Os robôs Buscadores conseguem andar a uma velocidade de 1k/h sem nenhum pacote.• Os robôs Buscadores conseguem andar a uma velocidade de 0,5k/h com um pacote.• O robô consegue andar a uma velocidade de 0,25k/h com um pacote e empurrando outro.• Comunicação do Robô Buscador com o Robô Entregador para recebimento de rota – Busca Heurística Best-First Search
  19. 19. Comportamento• Ao encontrar obstáculo• Ao chegar na área de entrega• Conflito de Robôs no mesmo pacote ao mesmo tempo
  20. 20. Conclusão• Ao mesmo tempo em que a autonomia de robôs aumenta, cresce a necessidade de interação dos mesmos com o ambiente. A interação mais básica de um robô com o ambiente é feita pela percepção deste e sua navegação.• Além das habilidades de percepção e raciocínio, também é fundamental para um robô, aprender e evoluir quais os melhores comportamentos a serem tomados.• Podemos concluir ainda, que é também de fundamental importância para um Sistema Multiagente tomar decisões a partir um protocolo de comunicação e negociação. Desta forma, pode haver uma reação de forma correta às ações que venham a ocorrer no ambiente, buscando evitar ações desnecessárias.• Através da pesquisa foi possível uma “materialização” do conteúdo da disciplina de Sistemas Inteligentes e Sistemas Multiagente, isto é, foram necessários vários conceitos vistos nas disciplinas anteriores mencionadas para tornar possível e exeqüível o presente projeto, além de instigar nossa busca de conhecimentos na área.

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