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Dissertação

Cooperative Motion Control of Aerial and Marine Vehicles for Environmental Applications EVALUATED

Detalhes: Este trabalho aborda o problema do controlo de formação de um multirotor e um (ou mais) veículos marinhos que operam à superfície da água, com o objectivo final de circundar a fronteira de um derrame químico. A dissertação começa por introduzir os modelos matemáticos da classe de robôs marinhos Medusa e de robôs multirotores, seguidos da concepção de controladores de movimento que permitem a estes veículos seguir, de forma individual, um caminho definido por equações paramétricas, utilizando esquemas de "inner-outer loop" acoplados a técnicas baseadas em Lyapunov. Numa segunda fase, é introduzido um controlador de coordenação distribuído que utiliza comunicações desencadeadas por eventos, permitindo aos veículos realizar o seguimento de trajectórias cooperativamente de acordo com uma formação geométrica pré-definida. Na etapa seguinte, é desenvolvido um algoritmo de planeamento de caminhos em tempo real que faz uso de uma câmera a bordo do multirotor, capaz de detectar nas imagens produzidas quais os pixels que codificam partes de um limite do derrame químico. Estes dados são utilizados para gerar e atualizar em tempo real um conjunto de percursos suaves modelados por B-splines. O desempenho do sistema é avaliado através do recurso a software de simulação 3-D, tornando possível a simulação visual de um derrame de um agente químico no mar. São também fornecidos resultados de testes reais para partes do sistema, onde dois veículos Medusa são obrigados a executar uma missão em que têm de seguir um caminho em forma de "lawn-mowing", de forma cooperativa, à superfície da água.
Keywords: Controlo de Quadrotor, Control de Veiculo Aquático, Controlo Cooperativo, Seguimento de Fronteira Ambiental

Discussão: dezembro 20, 2021, 8:0