Planejamento inteligente de trajetórias para navegação autônoma e cooperativa de múltiplos robôs

As aplicacoes da robotica sao destacadas em diversas areas do conhecimento, especialmente aquelas que consideram sistemas multirrobo, em que multiplos robos moveis sao capazes de desenvolver uma tarefa de forma autonoma e cooperativa. Neste contexto, os sistemas inteligentes sao ferramentas validas para promover a navegacao e coordenacao de um sistema multirrobo. Este trabalho tem como principal objetivo apresentar solucoes para problemas que requerem o planejamento de rotas para multiplos robos, definidos a partir de um ambiente que contem pontos de passagem obrigatorios (alvos) e obstaculos estaticos e dinâmicos. Neste ambiente, o sistema multirrobo deve visitar todos os alvos de forma cooperativa e finalizar a navegacao em um local pre-definido. Inicialmente, o conhecimento do ambiente e limitado apenas a posicao dos alvos (os obstaculos sao desconhecidos) e, portanto, um planejador hibrido de rotas e proposto para calcular os caminhos a serem navegados pelos robos a partir deste conhecimento previo (etapa off-line) e tratar problemas inesperados durante a navegacao (etapa on-line, desenvolvida individualmente por cada robo), tais como o desvio de obstaculo e perda de localizacao. O planejador hibrido e modelado atraves de uma adaptacao do problema do caixeiro viajante multiplo, e solucionado com algoritmos geneticos combinados a heuristicas cooperativas. Em uma segunda etapa, o conhecimento previo sobre o ambiente consiste apenas nas posicoes inicial e final dos robos. Nesse caso, os robos devem explorar o ambiente para localizar e visitar os alvos, enquanto desviam dos obstaculos, ate atingir as suas posicoes finais. Para isto, uma estrategia on-line e bioinspirada em comportamento de estigmergia por feromonios artificiais e proposta para promover uma navegacao cooperativa e distribuida. Os robos considerados neste trabalho sao homogeneos, independentes, possuem habilidades de comunicacao limitadas e sao dotados de controladores fuzzy para sua movimentacao. Resultados de simulacao sao apresentados para a validacao dos planejadores e uma implementacao com robos reais em um ambiente experimental confirma a factibilidade das estrategias propostas.