Alterar a geometria de uma formação surge em muitas missões de cooperação entre veículos, devido à necessidade de adaptação às mudanças ambientais (quando uma formação tem que passar por uma passagem estreita, ou desviar-se de obstáculos, terá que se reconfigurar a uma nova geometria) ou de se adaptar a novas tarefas (quando uma equipa de futebol robótico tem de fazer uma transição defesa/ataque).
Considerando a geometria atual e a final pretendida, existem várias combinações possíveis de trajetória e velocidades para o movimento de um robô. Ao considerar a movimentação de um grupo de robôs, estes cálculos implicam o risco de colisão entre os elementos do grupo.
O artigo “Optimal Formation Switching with Collision Avoidance and Allowing Variable Agent Velocities”, que foi apresentado em Gainesville, Florida (EUA), na Conferência Internacional em Dinâmica de Sistemas de Informação (DIS 2011) e teve a participação de Amélia Caldeira, docente do Departamento de Matemática (DEMA) e investigadora do Laboratório de Engenharia Matemática (LEMA), será publicado no livro Dynamics of Information Systems: Mathematical Foundations.
O estudo procura identificar os cálculos necessários às mudanças de geometria para propor novas metodologias que assegurem maior eficácia e eficiência de movimentos. Recorrendo à programação dinâmica para resolver otimamente os problemas, garante que o cálculo de trajetórias evite que os agentes colidam entre si.
Exemplos práticos de potenciais aplicações deste estudo poderão ser: veículos aéreos não tripulados (UAVs), veículos submarinos autónomos (AUVs), sistemas automatizados de auto-estrada (AHSS) e robôs móveis.
Este artigo teve o apoio da Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) através do projecto Perception-Driven Coordinated Multi-Robot Motion Control, onde participam ainda o Instituto Superior Técnico, INESC e ISEP.
Instituto Superior de Engenharia do Porto