A strategy to compare autonomous vacuum cleaner algorithms based on coverage path planning in a grid-based map / Lucas Francisco Pereira de Gois Correia. - Recife, 2025.
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Orientador(a): | |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Pernambuco
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| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pos Graduacao em Ciencia da Computacao
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Brasil
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/67609 |
Resumo: | A integração da verificação formal com validação empirica é crucial para garantir a robustez e eficiência de sistemas robóticos autônomos. Este trabalho apresenta uma metodologia in ovadora para avaliar o desempenho de robôs de limpeza autônomos utilizando a álgebra de processos Communicating Sequential Processes (CSP) e o sistema educacional RoboMind, explorando e validando a sua combinação. O Estudo estabelece a garantia de corretude para CPP utilizando CSP, enquanto RoboMind serve como um ambiente de teste controlado para validar a navegação em diferentes ambientes. A principal contribuição deste estudo é o desen volvimento de uma modelagem formalizada que permite uma avaliação sistemática e quanti tativa de quatro algoritmos de robô de limpeza, considerando eficiência de cobertura e custo computacional. A abordagem envolve o uso de CSP como linguagem formal para definir o comportamento dos algoritmos de limpeza e do RoboMind como ferramenta de simulação para sua execução e análise. Um estudo de caso é apresentado, aplicando essa estratégia para comparar quatro algoritmos distintos de robôs de limpeza. Os resultados demonstram a eficá cia da abordagem proposta, provendo uma forte garantia de corretude enquanto aprimora a aplicabilidade na simulação. Além disso, esta pesquisa destaca o potencial da combinação de CSP e RoboMind para investigações no domínio dos sistemas autônomos. |
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Este trabalho apresenta uma metodologia in ovadora para avaliar o desempenho de robôs de limpeza autônomos utilizando a álgebra de processos Communicating Sequential Processes (CSP) e o sistema educacional RoboMind, explorando e validando a sua combinação. O Estudo estabelece a garantia de corretude para CPP utilizando CSP, enquanto RoboMind serve como um ambiente de teste controlado para validar a navegação em diferentes ambientes. A principal contribuição deste estudo é o desen volvimento de uma modelagem formalizada que permite uma avaliação sistemática e quanti tativa de quatro algoritmos de robô de limpeza, considerando eficiência de cobertura e custo computacional. A abordagem envolve o uso de CSP como linguagem formal para definir o comportamento dos algoritmos de limpeza e do RoboMind como ferramenta de simulação para sua execução e análise. Um estudo de caso é apresentado, aplicando essa estratégia para comparar quatro algoritmos distintos de robôs de limpeza. Os resultados demonstram a eficá cia da abordagem proposta, provendo uma forte garantia de corretude enquanto aprimora a aplicabilidade na simulação. Além disso, esta pesquisa destaca o potencial da combinação de CSP e RoboMind para investigações no domínio dos sistemas autônomos.The integration of formal verification with empirical validation is crucial for ensuring the ro bustness and efficiency of autonomous robotic systems. This work introduces an innovative methodology for assessing the performance of AVCs using the process algebra Communicating Sequential Processes (CSP) and the educational system RoboMind by exploring and validating their combination. By leveraging CSP, the study establishes correctness guarantees for CPP, while RoboMind serves as a controlled testbed to validate navigation strategies in different environments. The primary contribution of this work is developing a formalized modeling en abling a systematic and quantitative evaluation of four AVC algorithms concerning coverage efficiency and computational cost. It involves employing CSP as a formal language to define the behavior of vacuum cleaner algorithms and RoboMind as a simulation tool to execute and analyze them. A case study is presented applying this strategy, comparing four differ ent algorithms for independent vacuum cleaners. The results demonstrate the efficacy of the suggested approach, providing strong correctness guarantees while enhancing simulation appli cability. Furthermore, this research underscores the potential of merging CSP and RoboMind for investigative purposes in the domain of autonomous systems.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Ciencia da ComputacaoUFPEBrasilhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessRobôs de limpeza autônomosVerificação de modelosVerificação formalMapas baseados em gridAvaliação de algoritmosA strategy to compare autonomous vacuum cleaner algorithms based on coverage path planning in a grid-based map / Lucas Francisco Pereira de Gois Correia. - Recife, 2025.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO Lucas Francisco Pereira de Gois Correia.pdfDISSERTAÇÃO Lucas Francisco Pereira de Gois Correia.pdfapplication/pdf11364431https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/67609/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Lucas%20Francisco%20Pereira%20de%20Gois%20Correia.pdfa7c24d64c766bed60f6ce35b2baef8b5MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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