Hero: an open platform for robotics research and education

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Paulo Alfredo Frota Rezeck
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
• Palavras-chave em Português: Computação – Teses; Robótica – Teses; Robôs móveis – Teses; Robôs – Design – Teses; Robôs Autônomos.; Mobile robotics; Robot design; Swarm robotics; Autonomous robot
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/1843/60228

Esta dissertação apresenta o design e desenvolvimento de uma nova plataforma robótica de baixo custo especificamente projetada para experimentos com enxames de robôs. Embora os robôs pequenos possam apresentar limitações inerentes em locomoção, sensoriamento e comunicação, grupos destes robôs simples podem superar restrições individuais e alcançar tarefas complexas, além das capacidades de um único robô. Dessa forma, a plataforma proposta segue o conceito de robótica de enxame, em que os robôs são otimizados para diferentes atividades coletivas. Apesar de vários robôs terem sido propostos, muitos destes são inadequados para enxames devido ao alto custo das plataformas e às logísticas de aquisição. Nesta dissertação, realizamos um levantamento dos robôs de enxame existentes, considerando sua adequação para uso em experimentos. Com base em nossa avaliação, a plataforma proposta se destaca devido à seu custo, facilidade de montagem e integração com o ROS (Robot Operating System), garantindo facilidade de programação. No projeto, priorizamos alta modularidade, eficiência de custos usando componentes disponíveis comercialmente e alta capacidades de processamento e sensoriamento. Experimentos demonstraram sua robustez, apresentando controle de movimento estável, localização precisa, sensoriamento de longo alcance e longa autonomia de energia. Com o ROS, a plataforma provou ser confiável e escalável em termos de programação e comunicação. Em conclusão, a plataforma proposta oferece uma solução viável e adequada para experimentação em enxames, devido ao seu custo reduzido, design amigável ao usuário e tamanho compacto. Trabalhos futuros devem aprimorar os filtros internos para localização e o processo de montagem.