Author(s):
Marques, Patrick Ferreira 
Date: 2010
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10773/3706
Origin: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Subject(s): Engenharia de computadores; Robótica; Robots autónomos; Robots móveis; Condução de automóveis; Inteligência artificial; Sensores
Description
Os robôs autónomos e os veículos não tripulados são vertentes da robótica
de forte investigação durante os últimos anos, especialmente para o desenvolvimento
de veículos autónomos destinados à exploração de lugares inóspitos. Um robô autónomo é uma máquina que consegue ser independente
e regida pelas suas próprias leis, um sistema que consegue sobreviver
num ambiente natural sem intervenção humana. Hoje em dia são muitos os
sistemas disponíveis (como por exemplo GPS e visão computorizada) que
ajudam os robôs a sobreviver, sendo o grande desafio integrá-los de forma
a produzir um ser mais inteligente, sólido e confiável.
O Departamento de Electrónica, Telecomunicações e Informática da Universidade
de Aveiro tem realizado, nos últimos anos, trabalho na área da
condução autónoma. Um dos objectivos desse trabalho tem sido o desenvolvimento
de veículos autónomos para participação na prova de condução
autónoma do Festival Nacional de Robótica, na qual participa desde 2001.
O software de controlo de alto nível do veículo actual assentava numa estrutura
sequencial o que torna complexa a tarefa de manutenção e integração
de novas funcionalidades. Actualmente existem módulos para a descrição do
mundo bem como para o planeamento de trajectórias sobre esses modelos
e um módulo para percepção a partir de imagem.
O objectivo deste trabalho foi o de reestruturar todo o software de alto
nível, tornando-o modular e concorrente permitindo dessa forma uma melhor
manutenção, actualização e evolução. Fica assim mais fácil a substituição de módulos, a incorporação de novas funcionalidades e o trabalho de
equipa. A nova estrutura assenta na existência de uma memória central e
partilhada, tipo blackboard, onde os vários módulos recolhem os dados de
que necessitam e depositam os dados produzidos.
Este novo modelo arquitectural foi implementado no veículo e testado durante
a edição de 2010 do Festival Nacional de Robótica, tendo alcançado o
terceiro lugar. A arquitectura apresentada incorporou vários sistemas já existentes,
tendo como principais vantagens a modularidade e extensibilidade
dentro de um ambiente concorrente e com informação distribuída. The autonomous robots and unmanned vehicles have been an intensive fi eld of research in the last years for driverless cars and harsh environments exploration. An autonomous robot is a machine that can work in an independent
way and subject to its own laws only, a system that can survive in the real-world environment without human intervention. Today many systems are available (e.g. GPS, Computer Vision) that aid the robots to
survive, being the biggest challenge put all together and create an agent
more intelligent, robust and reliable.
The Department of Electronics, Telecommunications and Informatics of University of Aveiro in the last years has worked in the autonomous driving area. One point of this work has been the developing of autonomous vehicles for participation in the autonomous driving inside competition of the
Portuguese Robotics Open, where it has participated since 2001.
The high level software that controls the actual vehicle is based on a sequential
structure that turns maintenance and integration of new modules
in a complex task. Currently, there are modules to carry out several basic
tasks, namely, image perception and integration, \world" representation,
and creation of trajectory plans
The aim of this work is the reorganization of the existent high-level software,
following a modular and concurrent paradigm. The new software
organization makes it easier to replace software modules and to add new
functionalities, enhancing team work development and maintenance. The
new structure is based on the existence of a central shared memory, like a
blackboard, where the modules collect data that they need as well as publish
produced data.
This new architectural approach has been implemented in the ROTA robot
and it was tested in the 2010 Portuguese Robotics Open (where it ranked
3rd). The proposed architecture links several existing systems and has as
strongest points modularity and extensibility in concurrent environment with
distributed information. Mestrado em Engenharia de Computadores e Telemática
Document Type
Master Thesis
Language
English
Advisor(s)
Pereira, Artur José Carneiro; Azevedo, José Luís Costa Pinto de
