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Document Type: Dissertação
Title: Arquitetura de subsunção baseada em objetivo de controle principal
Other Titles: Subsumption architecture based on main control objective
Authors: Santos, Phillipe Cardoso
Issue Date: 17-Feb-2017
Advisor: Carvalho, Elyson Ádan Nunes
Resumo : Um aspecto muito importante na robótica é a tomada de decisão e execução que o sistema utiliza para alcançar seus objetivos. Na literatura, existem vários trabalhos diferentes para abordar como o robô deve se comportar diante de várias situações diferentes a fim de trazer uma maior robustez ao sistema, sendo a arquitetura de subsunção uma das mais utilizadas e referenciadas na área. Nesta arquitetura, a tarefa global é dividida em subtarefas que são executadas por comportamentos organizados em camadas de forma hierárquica. No entanto, pouco se pesquisa no que diz respeito a análise de estabilidade desta arquitetura, sendo que as mudanças de comportamento implicam em chaveamento de controladores, que por sua vez podem levar o sistema a instabilidade mesmo em casos em que todos os controladores sejam estáveis. Desta forma, neste trabalho é apresentada uma arquitetura de subsunção com prova de estabilidade garantida com base na teoria de controle chaveado com objetivo de controle principal. Além disso, um formalismo capaz de permitir a modelagem dos comportamentos de forma simples e rápida é proposto com base na teoria de sistemas a eventos discretos. Testes em ambientes reais foram realizados com o robô Pioneer P3-DX e os resultados obtidos comprovam a eficácia da abordagem proposta.
Abstract: A very important aspect in robotics is the decision making and execution the system uses to achieve its goals. In literature, many different approaches can be found about how the robot must behave in different situations in order to have a more robust system. Subsumption architecture is one of the most used and referenced in the area. In this architecture, the global task is divided into subtasks which are performed by behaviors organized in hierarchical layers. However, little research has been done regarding the stability analysis of this architecture. Behavioral changes imply in controller switching, which can lead the system to instability even in cases where all controllers are stable. In this work, a subsumption architecture with guaranteed stability is presented based on the theory of switched systems with main control objective. In addition, a formalism capable of allowing behaviors modeling in a simple and fast way is proposed based on the theory of discrete events systems. Tests in real environments were performed with the Pioneer P3-DX robot and obtained results demonstrate the proposed approach effectiveness.
Keywords: Engenharia elétrica
Robótica
Robôs móveis
Estabilidade
Teoria dos autômatos
Navegação de robôs móveis
Arquitetura de subsunção
Estabilidade
Controle chaveado
Sistemas a eventos discretos
Mobile robots navigation
Subsumption architecture
Stability
Control switching
Discrete event systems
Subject CNPQ: ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Sponsorship: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Language: por
Country: Brasil
Publisher / Institution : Universidade Federal de Sergipe
Institution: UFS
Program Affiliation: Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Citation: SANTOS, Phillipe Cardoso. Arquitetura de subsunção baseada em objetivo de controle principal. 2017. 75 f. Dissertação (Pós-Graduação em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2017.
Rights: Acesso Aberto
URI: https://ri.ufs.br/handle/riufs/5038
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Elétrica

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