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Robótica Inteligente e Veículos Autônomos:Robótica Inteligente e Veículos Autônomos: Técnicas e AplicaçõesTécnicas e Aplicações
U n i s i n o s – P I P C A - G I A : G P V A : G R A P H I T / 2 0 0 6
P P G e m C o m p u t a ç ã o A p l i c a d a - R o b ó t i c a I n t e l i g e n t e
Mestrado em Computação Aplicada - PIPCA
Web: http://www.pipca.unisinos.br/
GIA - Grupo de inteligência Artificial - PIPCA - Unisinos Web: http://www.inf.unisinos.br/gia-pipca.html
GPVA - Grupo de Pesquisas em Veículos Autônomos Web: http://www.eletrica.unisinos.br/~autonom/
GRAPHIT - Grupo de Pesquisa em CG, PI e Visão Computacional Web: http://www.inf.unisinos.br/~graphit/
GIA / PIPCA GPVA - Unisinos
P r o f . D r . F e r n a n d o O s ó r i o - f o s o r i o @ u n i s i n o s . b r
h t t p : / / i n f . u n i s i n o s . b r / ~ o s o r i o / G r u p o
P r o f . M S c F a r l e i H e i n e n - f a r l e i @ u n i s i n o s . b r G P V A
h t t p : / / n c g . u n i s i n o s . b r / r o b o t i c a /
P r o f . D r . C h r i s t i a n K e l b e r - k e l b e r @ u n i s i n o s . b r ( E n g . E l e t r . )
P r o f . D r . C l á u d i o J u n g – c r j u n g @ u n i s i n o s . b r ( E n g . d a C o m p u t . )
C o l a b o r a d o r e s :
P r o f . D r . A d e l m o C e c h i n - a c e c h i n @ u n i s i n o s . b r
A l u n o s e E x - a l u n o s :
A d i l é a W a g n e r , E d u a r d o R i g h e s , F l á v i o A l v e s , L u c i a n e F o r t e s
M i l t o n H e i n e n , R a f a e l J e f f m a n , R a f a e l K l a s e r , T ú l i o B e n d e r
UNISINOS
Robótica Inteligente e Veículos Autônomos:Robótica Inteligente e Veículos Autônomos:
IntroduçãoIntrodução
Robótica - (pré) História
Robôs - Tipos, Classificação e Característica
• Robótica: Manipuladores • Robótica: Robós Móveis Terrestres
Veículos com rodas (wheeled robots), robôs com pernas (legged robots) • Robótica: Veículos Móveis Aéreos • Robótica: Veículos Aquáticos e Submarinos
Robótica Móvel Autônoma - Definição e Aplicações
• Controle de Robôs Móveis Autônomos • Percepção, Decisão/Planejamento e Ação • Aplicações
Robótica Autônoma - História (na Unisinos)
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Robótica: Conceitos e HistóriaRobótica: Conceitos e História
O q u e é u m r o b ô ?
• M á q u i n a p r o g r a m á v e l q u e é c a p a z d e i m i t a r a s a ç õ e s o u a
a p a r ê n c i a d e u m a c r i a t u r a i n t e l i g e n t e , g e r a l m e n t e u m s e r
h u m a n o
Para se caracterizar como um robô, a máquina deve ser capaz de no mínimo duas coisas:
• Obter informações sobre o seu próprio ambiente
• Atuar de alguma forma física neste ambiente, se movendo ou manipulando objetos, por exemplo
Robótica: Conceitos e HistóriaRobótica: Conceitos e História
O que é um robô?
• Máquina programável que é capaz de imitar as ações ou a aparência de uma criatura inteligente, geralmente um ser humano
Para se caracterizar como um robô, a máquina deve ser capaz de no mínimo duas coisas:
• Obter informações sobre o seu próprio ambiente
• Atuar de alguma forma física neste ambiente, se movendo ou manipulando objetos, por exemplo
É necessário:
Atuar no Ambiente
• Motores
• Pernas
• Pistões • Etc.
Perceber o Ambiente
• Sensores
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A p a l a v r a r o b ô , v e m d a p a l a v r a T c h e c a " r o b o t a " ,
q u e s i g n i f i c a t r a b a l h o á r d u o o u t r a b a l h o e s c r a v o .
E l a f o i u s a d a p e l a p r i m e i r a v e z e m u m a p e ç a d e
f i c ç ã o ( R U R ) d o a u t o r K a r e l C a p e k , e m 1 9 2 0
Robótica: Conceitos e HistóriaRobótica: Conceitos e História
A p a l a v r a r o b ó t i c a , f o i c i t a d a a p r i m e i r a v e z e m
u m a h i s t ó r i a d e f i c ç ã o ( R u n a r o u n d ) d o a u t o r
I s a a c A s i m o v , e m 1 9 4 2
R o b ó t i c a . . . a g o r a d e v e r d a d e !
Robótica: Conceitos e HistóriaRobótica: Conceitos e História
P U M A ( 1 9 7 8 )
P U M A ( 1 9 7 8 )
–
–
P r i m e i r o m a n i p u l a d o r g u i a d o p o r
P r i m e i r o m a n i p u l a d o r g u i a d o p o r
s e n s o r e s q u e f o i u t i l i z a d o n a i n d u s t r i a .
s e n s o r e s q u e f o i u t i l i z a d o n a i n d u s t r i a .
P a r c e r i a e n t r e :
P a r c e r i a e n t r e :
•
•
U n i v e r s i d a d e d e S t a n f o r d
U n i v e r s i d a d e d e S t a n f o r d
•
•
U n i m a t i o n
U n i m a t i o n
•
•
G M
G M
A G V ( A u t o m a t i c G u i d e d V e h i c l e s ) , f o r a m o s
p r i m e i r o s r o b ô s m ó v e i s .
C r i a d o s e m 1 9 5 4
B a r r e t E l e t r o n i c s C o r p o r a t i o n
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OrigemOrigem
M u s é e d e s a u t o m a t e s d e G r e n o b l e 1 2 r u e d e s A r t s - 3 8 0 0 0 G r e n o b l e , F r a n c e
h t t p : / / w w w . a u t o m a t e s - a n c i e n s . c o m /
EvoluçãoEvolução
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ROBÔS:
•Robótica Autônoma - Robótica Inteligente: Conceitos básicos
• Robôs Móveis: Tipos, características e aplicações
AGV
Autônomo
Holonomic
Non-Holonomic
Artificial Life
Khepera/Nomad Like
Car/Rover Like
Ant Like
Walking Machines
Indoor / Outdoor
ROBÔS:
•Robótica Autônoma - Robótica Inteligente: Conceitos básicos • Robôs Móveis: Tipos, características e aplicações
AGV
Autônomo
Holonomic
Non-Holonomic
Artificial Life
Khepera/Nomad Like
Car/Rover Like
Ant Like
Walking Machines
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ROBÔS:
•Robótica Autônoma - Robótica Inteligente: Conceitos básicos
• Robôs Móveis: Tipos, características e aplicações
Tipos:
* Terreno / Ambiente * Locomoção * Cinemática / Pilotagem * Forma * Dependência externa * Grau de autonomia * Robustez * Tempo de resposta * Custo / Complexidade
ROBÔS:
•Robótica Autônoma - Robótica Inteligente: Conceitos básicos • Robôs Móveis: Tipos, características e aplicações
Aplicações: Robótica exploratória (vulcões)
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ROBÔS:
•Robótica Autônoma - Robótica Inteligente: Conceitos básicos
• Robôs Móveis: Tipos, características e aplicações
Aplicações: Robótica submarina
Robótica AutônomaRobótica Autônoma
Tipos de Robôs Tipos de Robôs
* Robôs Manipuladores:
• Braços Robóticos de Base Fixa Manipuladores Industriais
• Braços Manipuladores Embarcados
• Gruas Robotizadas
* Robôs Móveis:
• AGV Industriais (Automated Guided Vehicles)
• Robôs Indoor: Veículos, Holonômicos, Humanoides, ...
• Robôs Outdoor: Terrestres (estradas, todos-terrenos), Sub-Marinos, Aéreos, Inter-Planetários, ...
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Robótica AutônomaRobótica Autônoma Tipos de RobôsTipos de Robôs
* Robôs Manipuladores:
• Braços Robóticos de Base Fixa Manipuladores Industriais
• Braços Manipuladores Embarcados
• Gruas Robotizadas
* Robôs Móveis:
• AGV Industriais (Automated Guided Vehicles)
• Robôs Indoor: Veículos, Holonômicos, Humanoides, ... • Robôs Outdoor: Terrestres (estradas, todos-terrenos),
Sub-Marinos, Aéreos, Inter-Planetários, ...
Robótica AutônomaRobótica Autônoma
Tipos de Robôs Tipos de Robôs
* Robôs Manipuladores:
• Braços Robóticos de Base Fixa Manipuladores Industriais
• Braços Manipuladores Embarcados
• Gruas Robotizadas
D o b r a ç o r o b ó t i c o a o s p é s r o b ó t i c o s . . .