Autonomous and Cooperative Pathfinding Technique for Swarms of Unmanned Aerial Vehicles in Dynamic Environments

Tese de Doutorado
por Caroline Félix de Oliveira
Publicado: 16/07/2024 - 08:41
Última modificação: 16/07/2024 - 08:41

Linha de pesquisa: Inteligência Artificial

Resumo: A coordenação de enxames de robôs é uma tarefa que demanda a integração de diversos componentes, tornando-se ainda mais complexa no caso de enxames de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs). Envolve vários desafios, incluindo gerenciar controladores de voo para cada (VANT), estabelecer mecanismos eficazes de comunicação intraenxame, garantir coordenação e cooperação adequadas e lidar com subtarefas como busca de caminhos. Neste contexto, este trabalho propõe uma técnica de busca de caminho especificamente adaptada para robótica de enxame. Dado que a construção dos caminhos é feita de forma incremental e local, ou seja, os robôs cooperam entre si e o caminho é o resultado do comportamento global do enxame, a técnica proposta se torna totalmente adaptável não apenas para ambientes estáticos, mas também para ambientes dinâmicos. Esta técnica é validada em um modelo de coordenação para enxame de VANTs, também proposto neste trabalho, para auxiliar na evacuação de indivíduos de áreas afetadas por incêndios florestais. O objetivo é guiar os indivíduos ao longo de caminhos de evacuação viáveis. Para isso, o VANT deve identificar colaborativamente caminhos de fuga viáveis e convergir para eles, sinalizando efetivamente a rota para os indivíduos. Resultados promissores foram alcançados com relação a técnica e ao modelo de coordenação propostos. Experimentos em diferentes ambientes e com enxames de diferentes tamanhos, mostraram a emersão de um comportamento global capaz de executar tanto a busca quanto o delineamento desses caminhos para que individuos possam evadir áreas de risco.

Link para a defesa: https://teams.microsoft.com/l/meetup-join/19%3ameeting_NDA4NTY3YjUtZmFkM...

Coorientador: Luiz Gustavo Almeida Martins - Universidade Federal de Uberlândia, Centro de Ciências Exatas e Tecnologia, Faculdade de Ciências da Computação.
Coorientador: Bruno Augusto Nassif Travençolo - Universidade Federal de Uberlândia, Centro de Ciências Exatas e Tecnologia, Faculdade de Ciências da Computação.
Banca Examinadora: 
Laurence Rodrigues do Amaral - Universidade Federal de Uberlândia, Centro de Ciências Exatas e Tecnologia, Faculdade de Ciências da Computação.
Rita Maria da Silva Julia - Universidade Federal de Uberlândia, Centro de Ciências Exatas e Tecnologia, Faculdade de Computação.
Paulo Henrique Ribeiro Gabriel - Universidade Federal de Uberlândia, Faculdade de Computação.
Murillo Guimarães Carneiro - Universidade Federal de Uberlândia, Faculdade de Computação.
Roseli Aparecida Francelin Romero - Universidade de São Paulo, Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação, Departamento de Ciências da Computação.
Luis Enrique Correa da Rocha - Ghent University, Department of Economics.
Data e Horário: 
29/07/2024 - 09:00
Virtual, 2121 1B
Uberlândia, Minas Gerais, Brasil
38400-902
Campus Santa Mônica - Bloco 1B - Sala 230
Complemento: 
1B