Plataformas de robótica de enxame
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Enxames robóticos[1] empregam colaboração multi-robôs com inspiração na natureza. Por exemplo, podem implementar mecanismos de inteligência coletiva como a agregação de abelhas.[2][3] O objetivo principal é controlar um grande número de robôs (cada um com capacidade sensorial e de processamento limitada) para completar uma tarefa ou problema comum. Limitações de hardware e custo de plataformas robóticas presentemente limitam a investigação em robótica de enxame a ser realizada em um simulador de robótica (por exemplo, Stage,[4] ARGoS[5]). Por outro lado, simulação de cenários de enxame que precisam de um grande número de agentes é extremamente complexa, e muitas vezes imprecisa, devido à má modelagem de condições externas e limitação da computação.
Neste artigo, várias plataformas de robótica móvel que foram desenvolvidas ou utilizadas em aplicações de enxame robótico são apresentadas.
Plataformas
[editar | editar código-fonte]Várias plataformas de robô móvel foram desenvolvidas para o estudo de aplicações de enxame.
Robô | Sensor/ Módulo | Movimento/ Velocidade máxima | Tamanho/Diâmetro | Tempo de autonomia | Universidade/Instituto | Software de código aberto | Hardware livre | Descrição | Imagem |
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AMiR | distância, luz, bearing | roda, 10 cm/s | 6.5 cm | 2 h | University Putra Malaysia | Sim | Sim | AMiR[6] é uma plataforma de robótica de enxame de baixo custo, desenvolvida como um robô móvel de código e hardware abertos. Muitas pesquisas em agregação de abelhas [2] (BEECLUST) foram conduzidas com AMiR (por exemplo, Fuzzy decisioning[3]). | |
Alice | distância, câmera | roda, 4 cm/s | 2.2 cm | 10 h | École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Suíça | Alice é uma plataforma de robótica de enxame construída num pacote bem compacto. Alice tem sido usada em várias aplicações de pesquisa de enxames, como o encorporamento da agregação de baratas.[7] | |||
Colias | distância, luz, bump, bearing, alcance | roda / 35 cm/s | 4 cm | 1-3 h | CIL na University of Lincoln, Reino Unido | Sim | Colias[8][9] é uma plataforma de hardware aberto de baixo custo que foi desenvolvida para uso em aplicações de robótica de enxame. | ||
Colias-III | Camera, distância, luz, bump, bearing | roda, 35 cm/s | 4 cm | 1-3 h | CIL na University of Lincoln, Reino Unido | Sim | Colias-III[10] é uma versão estendida do micro-robô Colias. Foi desenvolvida principalmente para implementação de sistemas de visão bio-inspirados. | ||
Droplets | Correll Lab na University of Colorado | Sim[11] | Sim | Droplets são plataformas experimentais de código e hardware abertos para pesquisa de enxames em larga escala.[11][12][13] A equipe juntou fundos via crowdfunding para construir 1000 desses 'Droplets'.[14] | |||||
E-puck | distância, câmera, bearing, acelerômetro, microfone | roda / 13 cm/s | 7.5 cm | 1-10 h | École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Suíça | Sim[15] | Sim | E-puck[16] é um dos robôs mais bem sucedidos no ramo e foi projetado inicialmente para educação. Porém, devido à sua simplicidade, é também frequentemente usado em pesquisa de robótica de enxame. Ele tem baterias que podem ser trocadas e um tempo de autonomia de 2-4 h. | |
Jasmine | distância, luz, bearing | roda , N/A | 3 cm | 1-2 h | University of Stuttgart, Alemanha | Sim[17] | Sim | Jasmine[18] é uma plataforma de robótica de enxame que foi usada em várias pesquisas de robótica de enxame.[2] | |
Kilobot | distância, luz | vibration, 1 cm/s | 3.3 cm | 3 - 24 h | Harvard University, EUA | Sim[19] | Sim[20] | Kilobot[21] é uma plataforma de robótica de enxame relativamente recente com funções inovadoras como carregamento em grupo r programação em grupo. Devido à sua simplicidade e baixo consumo de energia, tem um longo tempo de autonomia de até 24h. Robôs são carregados manualmente em grupos em uma estação especial de carga. | |
Kobot | distância, bearing, visão, bússola | roda , N/A | 12 cm | 10 h | KOVAN Research Lab, Middle East Technical University, Turquia | Kobot[22] é um robô móvel desenhado especificamente para pesquisa em robótica de enxame. Tem vários sensores que o tornam ideal para implementar vários cenários de enxame, como movimento coordenado. Tem aproximadamente 10 h de tempo de autonomia. Tem baterias removíveis que são carregadas manualmente. Foi utilizado na implementação de um cenário de auto-organização.[23] | |||
Mona | distância, bump, alcance, RF | roda, 5 cm/s | 6.5 cm | Perpetual | University of Manchester, Reino Unido | Sim[24] | Mona é um robô de código aberto projetado principalmente para testar a ideia de um enxame robótico perpétuo. Foi desenhada como uma plataforma modular que permite a adição de módulos que são adicionados ao topo da plataforma, como comunicação sem fio ou uma placa de visão. A versão mais recente do robô, Mona-e, é desenvolvida como uma plataforma educacional. | ||
R-One | luz, infravermelho, giroscópio, bump, acelerômetro | roda, 30 cm/s | 10 cm | 6 h | Rice University, EUA | Sim[25] | R-one[26] é um robô de baixo custo para pesquisa e educação. Foi usado em vários estudos de robótica de enxame. | ||
S-bot | luz, infravermelho, posição, força, velocidade, temperatura, umidade, acelerômetro, microfone | treels | 12 cm | 2 h | École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Suíça | S-bot[27] é uma das plataformas de robótica de enxame mais influentes e capazes. S-bots têm um design único de gripper capaz de segurar objetos e outros S-bots.. Eles têm autonomia de aproximadamente 1h. | |||
SwarmBot | alcance, bearing, câmera, bump | roda, 50 cm/s | 12.7 cm | 3 h | Rice University, EUA | Sim | SwarmBot[28] é outra plataforma bem sucedida desenvolvida para a pesquisa em robótica de enxames. Tem aproximadamente 3 h de autonomia e os robôs são capazes de encontrar estações de carga posicionadas em paredes e se cornectar. |
Referências
[editar | editar código-fonte]- ↑ Şahin, Erol.
- ↑ a b c Schmickl, Thomas, et al.
- ↑ a b Arvin, Farshad, et al.
- ↑ Vaughan, Richard.
- ↑ Pinciroli, Carlo, et al.
- ↑ Arvin, Farshad, et al. "Development of a Miniature Robot for Swarm Robotic Application". International Journal of Computer and Electrical Engineering 1.4 (2009): 436.
- ↑ Garnier, Simon, et al. "The embodiment of cockroach aggregation behavior in a group of micro-robots". Artificial Life 14.4 (2008): 387-408.
- ↑ «Low-cost autonomous robots replicate swarming behavior». New Atlas. Consultado em 4 de janeiro de 2017
- ↑ Arvin, Farshad, et al. "Colias: An Autonomous Micro-robot for Robotic Swarm Applications." International Journal of Advanced Robotic Systems 11 (2014): 113.
- ↑ Hu, Cheng, et al. "A Bio-inspired Embedded Vision System for Autonomous Micro-robots: the LGMD Case",IEEE Transactions on Cognitive and Developmental Systems, 2016.
- ↑ a b «Droplets». Correll Lab. 20 de dezembro de 2012. Consultado em 4 de janeiro de 2017
- ↑ «Ping Pong Ball-Sized Robots Can Swarm Together To Form A Smart Liquid». Popular Science. Consultado em 4 de janeiro de 2017
- ↑ Solon, Olivia. «Swarm of tiny robots form 'liquid that thinks' (Wired UK)». Wired UK. Consultado em 4 de janeiro de 2017
- ↑ «Droplets – Swarm Robotics». Consultado em 4 de janeiro de 2017
- ↑ «e-puck». Consultado em 7 de janeiro de 2017. Arquivado do original em 10 de março de 2017
- ↑ Mondada, Francesco, et al. "The e-puck, a robot designed for education in engineering." Proceedings of the 9th conference on autonomous robot systems and competitions. Vol. 1. No. LIS-CONF-2009-004. IPCB: Instituto Politécnico de Castelo Branco, 2009.
- ↑ «Swarmrobot Open-source micro-robotic project». www.swarmrobot.org. Consultado em 7 de janeiro de 2017
- ↑ Kernbach, Serge, et al. "Re-embodiment of honeybee aggregation behavior in an artificial micro-robotic system." Adaptive Behavior 17.3 (2009): 237-259.
- ↑ «acornejo/kilobot-labs». GitHub. Consultado em 7 de janeiro de 2017
- ↑ «Self-organizing Systems Research Group». www.eecs.harvard.edu. Consultado em 7 de janeiro de 2017. Arquivado do original em 26 de outubro de 2014
- ↑ Rubenstein, Michael, et al. "Kilobot: A low cost robot with scalable operations designed for collective behaviors." Robotics and Autonomous Systems 62.7 (2014): 966-975.
- ↑ Turgut, Ali E., et al. "Kobot: A mobile robot designed specifically for swarm robotics research." Middle East Technical University, Ankara, Turkey, METUCENG-TR Tech. Rep 5 (2007)
- ↑ Turgut, Ali E., et al. "Self-organized flocking in mobile robot swarms." Swarm Intelligence 2.2-4 (2008): 97-120.
- ↑ «Mona Robot». Consultado em 8 de março de 2017
- ↑ «Multi-Robot Systems Lab - Rice University, Houston TX». mrsl.rice.edu. Consultado em 4 de janeiro de 2017
- ↑ McLurkin, James, et al. "A low-cost multi-robot system for research, teaching, and outreach." Distributed Autonomous Robotic Systems. Springer Berlin Heidelberg, 2013. 597-609.
- ↑ Mondada, Francesco, et al. "SWARM-BOT: A new distributed robotic concept." Autonomous robots 17.2-3 (2004): 193-221.
- ↑ McLurkin, James, et al. "Speaking Swarmish: Human-Robot Interface Design for Large Swarms of Autonomous Mobile Robots". AAAI Spring Symposium: To Boldly Go Where No Human-Robot Team Has Gone Before. 2006.