Proposta de algoritmo otimizador de caminhos para manipuladores robóticos em ambientes com presença de obstáculos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Magalhães, Aline de Cássia lattes
Orientador(a): Morais, Aniel Silva de lattes
Banca de defesa: Ramos, Daniel Costa lattes, Lima, Gabriela Vieira lattes, Morais, Josué Silva de lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Uberlândia
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Inteligência artificial
Manipuladores robóticos
Otimização
Planejamento de caminho
Artificial intelligence
Otimization
Pathfinding
Robotic manipulators
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Link de acesso: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/29815
http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.515
Resumo: Baseado na crescente utilização de manipuladores robóticos principalmente nas indústrias, surgiu-se a necessidade de inserir neles a capacidade de auto-otimização e reação ao ambiente. Assim, o presente trabalho propõe a criação de um algoritmo generalizado para diferentes anatomias de manipuladores, que seja capaz de mapear o ambiente, calculando um trajeto mínimo entre dois pontos desejados, utilizando movimentos suaves de junta e evitando colisões com possíveis obstáculos estáticos ou dinâmicos. Este algoritmo, denominado Otimizador de Caminhos para Manipuladores (POM), utiliza a fusão do método de Denavit-Hartenberg com os algoritmos D* Lite e CCD, com algumas modificações realizadas neles a fim de se adequarem ao funcionamento dos manipuladores. Os resultados obtidos a partir de diversos experimentos relatados neste documento comprovam a eficácia do método, apesar de ainda possuir algumas vulnerabilidades em relação ao mapeamento e definição de nós vizinhos.
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spelling 2020-09-02T19:17:17Z2020-09-02T19:17:17Z2020-08-14MAGALHÃES, Aline de Cássia. Proposta de algoritmo otimizador de caminhos para manipuladores robóticos em ambientes com presença de obstáculos. 2020. 116 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020. Disponível em: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.515.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/29815http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.515Baseado na crescente utilização de manipuladores robóticos principalmente nas indústrias, surgiu-se a necessidade de inserir neles a capacidade de auto-otimização e reação ao ambiente. Assim, o presente trabalho propõe a criação de um algoritmo generalizado para diferentes anatomias de manipuladores, que seja capaz de mapear o ambiente, calculando um trajeto mínimo entre dois pontos desejados, utilizando movimentos suaves de junta e evitando colisões com possíveis obstáculos estáticos ou dinâmicos. Este algoritmo, denominado Otimizador de Caminhos para Manipuladores (POM), utiliza a fusão do método de Denavit-Hartenberg com os algoritmos D* Lite e CCD, com algumas modificações realizadas neles a fim de se adequarem ao funcionamento dos manipuladores. Os resultados obtidos a partir de diversos experimentos relatados neste documento comprovam a eficácia do método, apesar de ainda possuir algumas vulnerabilidades em relação ao mapeamento e definição de nós vizinhos.Based on the increasing use of robotic manipulators mainly in industries, the need arose to insert in them the capacity of self-optimization and reaction to the environment. Thus, the present work proposes the creation of a generalized algorithm for different anatomies of manipulators, which is able to map the environment, calculating a minimum path between two desired points, using smooth joint movements and avoiding collisions with possible static or dynamic obstacles. This algorithm, called Path Optimizer for Manipulators (POM), uses the fusion of the Denavit-Hartenberg method with the D* Lite and CCD algorithms, with some modifications made to them in order to adapt to the manipulators’ operation. The results obtained from various experiments reported in this document prove the effectiveness of the method, although it still has some vulnerabilities in relation to the mapping and definition of neighboring nodes.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorDissertação (Mestrado)porUniversidade Federal de UberlândiaPrograma de Pós-graduação em Engenharia ElétricaBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICARobóticaInteligência artificialInteligência artificialManipuladores robóticosOtimizaçãoPlanejamento de caminhoArtificial intelligenceOtimizationPathfindingRobotic manipulatorsProposta de algoritmo otimizador de caminhos para manipuladores robóticos em ambientes com presença de obstáculosProposal of path optimization algorithm for robotic manipulators in environments with obstaclesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisMorais, Aniel Silva dehttp://lattes.cnpq.br/8844251698422960Ramos, Daniel Costahttp://lattes.cnpq.br/5562358915665822Lima, Gabriela Vieirahttp://lattes.cnpq.br/6367204273336062Morais, Josué Silva dehttp://lattes.cnpq.br/2007658962904545http://lattes.cnpq.br/0311626681377830Magalhães, Aline de Cássia11679780672reponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFUORIGINALPropostaAlgoritmoOtimizador.pdfPropostaAlgoritmoOtimizador.pdfDissertaçãoapplication/pdf29669053https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/29815/1/PropostaAlgoritmoOtimizador.pdf798b7c911e4f9fd2111f537e71af1cb4MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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