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http://hdl.handle.net/11422/20300| Type: | Dissertação |
| Title: | A supervisory control-based navigation architecture for autonomous robots in industry 4.0 environments |
| Author(s)/Inventor(s): | Gonzalez, Antonio Galiza Cerdeira |
| Advisor: | Basilio, João Carlos dos Santos |
| Co-advisor: | Carvalho, Lilian Kawakami |
| Abstract: | Esta dissertação apresenta uma nova arquitetura geral para a navegação de robôs móveis em ambientes da Indústria 4.0, na qual o comportamento em malha aberta do robô e as especificações para o sistema são baseadas em autômatos. Um supervisor modular, que é a conjunção de dois supervisores é proposto: o primeiro, que garante que o robô siga o caminho definido por um planejador e o segundo, que assegura que as especificações, tais como prevenção de colisões, cumprimento de tarefas e gerenciamento de movimentos. A arquitetura de navegação proposta permite uma implementação descentralizada, na qual o supervisor modular é embarcado no robô móvel, enquanto o planejador pode ser executado em um agente externo. Tal característica torna mais fácil a adaptação da arquitetura proposta para diversos ambientes. O funcionamento da arquitetura proposta nesta dissertação é demonstrado por meio de uma simulação em um ambiente hipotético com as características de uma fábrica inteligente. Além disso, é também apresentada uma adaptação da arquitetura para a operação de múltiplos robôs, tendo sido realizadas também neste caso simulações. |
| Abstract: | In this dissertation, a general architecture for mobile robot navigation in Industry 4.0 environments in which the open-loop behavior of the robot and the specifications are based on automata is presented. A modular supervisory control structure, which is the conjunction of two supervisors is proposed: the first one, that enforces the robot to follow the path defined by a planner, and the second one that guarantees the satisfaction of the specifications such as prevention of collisions, task and movement management. The proposed navigation architecture allows decentralized implementation, in which the modular supervisor is embedded in the mobile robot, whereas the planner can run in external agent. Such a feature makes the adaptation of the proposed navigation architecture to different environments easy. The navigation architecture proposed in this dissertation is illustrated by means of a simulation in a hypothetical environment that resembles a smart factory. An adaptation for multiple robots is also presented, also validated by simulations. |
| Keywords: | Sistemas discretos Autômatos Controle supervisório modular Robótica de máquinas Indústria 4.0 Veículo guiado automaticamente |
| Subject CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::AUTOMACAO ELETRONICA DE PROCESSOS ELETRICOS E INDUSTRIAIS |
| Program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
| Production unit: | Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia |
| Publisher: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Issue Date: | Apr-2019 |
| Publisher country: | Brasil |
| Language: | eng |
| Right access: | Acesso Aberto |
| Appears in Collections: | Engenharia Elétrica |
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