Dissertação

{pt_PT=Simulating Human-Robot Interaction in Microgravity Scenarios} {} EVALUATED

{pt=O uso de robots de serviço no contexto da exploração espacial é essencial para aumentar a eficiência associada ao trabalho realizado pela tripulação da nave espacial. As responsabilidades envolvidas em gerir uma estação espacial são numerosas. Os astronautas podem beneficiar de um aumento em produtividade quando têm a possibilidade de delegar algumas tarefas repetitivas a robots. Estes robots necessitam de testes meticulosos para prevenir uma falha em circunstâncias nas quais os recursos necessários para resolver complicações inesperadas podem não estar disponíveis. Contudo, testar robots que irão operar em ambientes de microgravidade é caro e complexo. O programa de modelação Blender e o motor de jogos Unity são usados para criar um cenário a três dimensões que simula as condições da Estação Espacial Internacional. O robot Space CoBot é encarregado de transportar objetos entre dois astronautas ou entre um astronauta e um local de armazenamento adequado dentro da estação. O robot resolve vários problemas autonomamente, onde se inclui identificar o objeto que deve ser agarrado, abordá-lo e segurá-lo, encontrar um caminho entre dois locais que evite quaisquer obstáculos e determinar o ponto de entrega correto. É sensível nas suas interaçoes com os humanos, ao observar os gestos que os astronautas fazem com os braços, as mãos e os dedos, para saber quando é que deve retirar ou entregar um objeto. Se os astronautas se movimentarem enquanto o robot está a realizar uma tarefa, o robot adapta o seu comportamento para refletir essa modificação., en=The use of service robots in the context of space exploration is crucial to increase the work efficiency of the spacecraft crew. The responsibilities involved in managing a space station are numerous. The astronauts can benefit from an increase in productivity when offered the possibility to delegate some routine tasks to robots. These robots require meticulous testing to prevent a failure in circumstances in which the resources needed to solve unexpected complications may be unavailable. However, testing robots that will operate in microgravity scenarios is complex and expensive. The modeling software Blender and the game engine Unity are used to create a three-dimensional environment that simulates the conditions of the International Space Station. The Space CoBot robot is tasked with transporting an object between two astronauts or between an astronaut and an adequate storage place inside the station. The robot solves several problems autonomously, which include identifying the object that should be grabbed, approaching it and securing it, finding a path between two locations that avoids the existing obstacles and determining the correct delivery point. It behaves sensibly when interacting with humans, by observing the gestures the astronauts execute with their arms, hands and fingers, to know when it should remove or release an object. If the astronauts move while the robot is performing a task, the robot adapts its behavior to reflect that modification.}
{pt=microgravidade, interação humano-robot, Estação Espacial Internacional, Space CoBot, Blender, Unity, en=microgravity, human-robot interaction, International Space Station, Space CoBot, Blender, Unity}

Julho 3, 2019, 17:0

Orientação

ORIENTADOR

Rodrigo Martins de Matos Ventura

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Duarte Nuno Jardim Nunes

Departamento de Engenharia Informática (DEI)

Professor Catedrático