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Robótica Móvel
Informações do Curso
A Robótica ganhou notoriedade nas últimas décadas principalmente devido à utilização de manipuladores, ou braços robóticos, em linhas de montagem industriais. Entretanto, uma área que tem se destacado e obtido grandes avanços em anos mais recentes é a Robótica Móvel, responsável por estudar robôs capazes de locomoverem-se no ambiente em que estão inseridos, denominados robôs móveis.
Ementa
História da Robótica. Descrição Espacial e Transformações. Espaço de configurações. Locomoção. Cinemática de robôs móveis. Controle. Navegação. Planejamento de caminhos. Sensores. Localização. Mapeamento. SLAM. Paradigmas robóticos. Sistemas multi-robôs.
Objetivos
Esta disciplina abordará os principais conceitos de Robótica Móvel. Serão vistos aspectos relacionados à locomoção, navegação, planejamento de caminhos, percepção, localização e mapeamento. Ao final, os alunos devem ser capazes de entender esses conceitos, bem como implementar pequenas aplicações em simuladores e plataformas robóticas reais, além de prosseguir no desenvolvimento de projetos de pesquisa.
Conteúdo
| Assunto | Aulas | Jupyter | CoppeliaSim | Ref. |
|---|---|---|---|---|
| Apresentação do curso | Vídeo Slides | |||
| História e Atualidades | Vídeo Slides | |||
| Ferramental (Python e CoppeliaSim) | Vídeo Slides | Notebook | Cena | |
| Descrição espacial e Transformações rígidas | Vídeo Slides | Notebook | [5, 1] | |
| Transf. homogêneas e Espaço de configurações | Vídeo Slides | Notebook | [1, 3, 4] | |
| Locomoção – Conceitos e Mecanismos | Vídeo Slides | [1, 3] | ||
| Locomoção – Modelos cinemáticos | Vídeo Slides | Notebook | Robotino Pioneer | [1, 3, 4] |
| Controle – Introdução | Vídeo Slides | Notebook | Cena | [1] |
| Controle – Cinemático | Vídeo Slides | Notebook | Robotino Pioneer | [1] |
| Paradigmas Robóticos | Vídeo Slides | [6] | ||
| Planejamento de caminhos – Bug Algorithms | Vídeo Slides | Notebook | Cena | [3, 7] |
| Planejamento de caminhos – Campos Potenciais | Vídeo Slides | Notebook | [1, 4] | |
| Planejamento de caminhos – Roadmaps | Vídeo Slides | Notebook | [1, 4] | |
| Planejamento de caminhos – PRM/RRT | Vídeo Slides | Notebook | [1, 4] | |
| Revisão de probabilidade | Vídeo Slides | [2] | ||
| Sensores | Vídeo Slides | [1] | ||
| Mapeamento – Introdução | Vídeo Slides | [1, 2] | ||
| Mapeamento – Occupancy Grid | Vídeo Slides | Notebook | [1, 2] | |
| Localização – Filtro de Kalman | Vídeo Slides | Notebook | [1, 2] | |
| Localização – Markov | Vídeo Slides | Notebook | [1, 2] | |
| Localização – MCL | Vídeo Slides | Notebook | [2] | |
| SLAM - Introdução | Vídeo Slides | [1, 2] | ||
| Sistemas multi-robôs | Vídeo Slides | [1] |
Bibliografia
[1] Introduction to Autonomous Mobile Robots. Roland Siegwart, Illah Reza Nourbakhsh & Davide Scaramuzza. The MIT Press, 2011. 2nd Edition.
[2] Probabilistic Robotics. Sebastian Thrun, Wolfram Burgard & Dieter Fox. The MIT Press, 2005.
[3] Principles of Robot Motion: Theory, Algorithms, and Implementations. Howie Choset, Kevin M. Lynch, Seth Hutchinson, George Kantor, Wolfram Burgard, Lydia E. Kavraki & Sebastian Thrun. The MIT Press, 2005.
[4] Planning Algorithms. Steven M. LaValle. Cambridge University Press, 2006. http://planning.cs.uiuc.edu/
[5] Introduction to Robotics: Mechanics and Control. John J. Craig. Prentice Hall, 2004. 3rd Edition.
[6] Introduction to AI Robotics. Robin R. Murphy. The MIT Press, 2000.
[7] Lectures on Robotic Planning and Kinematics. Francesco Bullo and Stephen L. Smith. http://motion.me.ucsb.edu/book-lrpk/