ARCog: an aerial robotics cognitive architecture

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Pinto, Milena Faria
• Orientador(a): Marcato, André Luís Marques
• Banca de defesa: Dantas, Mário Antônio Ribeiro , Capretz, Miriam Akemi Manabe , Conceição, Andre Gustavo Scolari , Aguiar, Eduardo Pestana de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
• Departamento: Faculdade de Engenharia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Veículo aéreo não tripulado; Sistemas inteligentes; Missão autônoma; Arquitetura descentralizada; Tomada de decisão; Unmanned aerial vehicle; Intelligent systems; Autonomous mission; Decentralized architecture; Decision making
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/9942

A integração eficiente de algoritmos é uma questão fundamental na robótica aérea. No entanto, apenas algumas soluções de integração utilizam uma abordagem cognitiva. Abordagens cognitivas dividem problemas complexos em unidades independentes que podem lidar com interfaces de dados de nível progressivamente inferiores, por exemplo, sensores e atuadores, até dados de nível superior, tais como raciocínio e decisão. Uma arquitetura cognitiva define o fluxo de informações entre as unidades para produzir um comportamento inteligente emergente. Apesar das melhorias na tomada de decisão autônoma, várias questões-chave permanecem em aberto. Um problema é a seleção, coordenação e tomada de decisões relacionadas às diversas tarefas especializadas necessárias para o cumprimento dos objetivos da missão. Este trabalho de pesquisa aborda a tomada de decisão para uma arquitetura cognitiva usada em missões de Veículos Aéreos Não Tripulados (UAV), denominada ARCog, sigla de Arquitetura Cognitiva de Robótica Aérea. A arquitetura proposta estabelece as bases para o desenvolvimento de uma plataforma de software alinhada com os requisitos da tecnologia de ponta na área de pesquisa em questão. O sistema é projetado para fornecer decisões de alto nível. Além disso, a arquitetura permite a tomada de decisões em tempo real com comportamento social inteligente entre os agentes. Os principais algoritmos usados para testar a arquitetura em um ambiente externo são detalhados, bem como seus resultados. Os experimentos confirmaram o sucesso da arquitetura cognitiva proposta. Os resultados parciais mostraram a viabilidade técnica e a eficácia do ARCog em diferentes cenários, como em missões de Busca e Resgate, Inspeção e Vigilância.