{"title":"Learning by Demonstration of Coordinated Plans in Multiagent Systems","authors":"Marco A. C. Simões, Tatiane Nogueira","doi":"10.5753/wtdr_ctdr.2022.227372","DOIUrl":"https://doi.org/10.5753/wtdr_ctdr.2022.227372","url":null,"abstract":"One of the significant challenges in Multiagent Systems (MAS) is the creation of cooperative plans to deal with the different scenarios that present themselves in a dynamic, real-time environment composed of teams of mobile robots. This work involves capturing human knowledge to demonstrate how robot teams can better cooperate in solving the problem they must solve. The research used the environment RoboCup 3D Soccer Simulation (3DSSIM) and the collection of human demonstrations were carried out through a set of tools developed from adapting existing solutions in the RoboCup community using a crowdsourcing strategy. In addition, fuzzy clustering was used to gather human demonstrations (setplays) with the same semantic meaning, even with minor differences. With the data organized, this work used a reinforcement learning mechanism to learn a classification policy that allows agents to decide which group of setplays is best suited to each situation that presents itself in the environment. The results show the ability of the robot team to evolve, from learning the suggested setplays and their use in an appropriate way to the skills of each robot.","PeriodicalId":187907,"journal":{"name":"Anais Estendidos do XIV Simpósio Brasileiro de Robótica e XIX Simpósio Latino-Americano de Robótica (SBR/LARS Estendido 2022)","volume":"73 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-10-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"121737392","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Odometria Multifrequência para Veículos Aéreos Autônomos","authors":"Patrícia Ferreira, E. Colombini","doi":"10.5753/wtdr_ctdr.2022.226938","DOIUrl":"https://doi.org/10.5753/wtdr_ctdr.2022.226938","url":null,"abstract":"A navegação de veículos aéreos autônomos exige estimativas confiáveis de variáveis de estado como posição e orientação dos mesmos. Existem diversos métodos de controle para este fim, mas a inabilidade em estimar com precisão o próprio posicionamento inviabiliza a navegação autônoma, principalmente em ambientes fechados. Este trabalho propôs um framework para odometria visual-inercial baseado em redes neurais capaz de trabalhar com sensores em múltiplas frequências de entrada, aliando a precisão dos métodos de localização visual com as altas taxas de atualizações de métodos inerciais. O framework é modular e apresenta desvio ATE em torno de 0.30m, RPE de 2.5% e 2.0 graus/s, além de taxa de atualização de cerca de 200Hz.","PeriodicalId":187907,"journal":{"name":"Anais Estendidos do XIV Simpósio Brasileiro de Robótica e XIX Simpósio Latino-Americano de Robótica (SBR/LARS Estendido 2022)","volume":"21 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-10-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"132301611","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
J. Cerbaro, André Schneider de Oliveira, J. A. Fabro
{"title":"Modelagem Exteroceptiva Via Álgebra de Clifford Para Trajetória em Ambiente Confinado do Robô Movemaster RV-M2","authors":"J. Cerbaro, André Schneider de Oliveira, J. A. Fabro","doi":"10.5753/wtdr_ctdr.2022.226797","DOIUrl":"https://doi.org/10.5753/wtdr_ctdr.2022.226797","url":null,"abstract":"Diversos tópicos envolvendo a álgebra que modela e soluciona equações de cinemática na área de manipuladores seriais possuem problemáticas ainda em aberto, apesar de já bem compreendidas. Cada vez mais a indústria exige a inovação nas técnicas de controle e sensoriamento de robôs capazes de interagir com o ambiente de maneira segura. Realiza-se neste trabalho a abordagem da álgebra de Clifford aplicada à cinemática e à descrição de um ambiente de confinamento para o manipulador Movemaster RV-M2, com elementos que permitem a generalização a outros manipuladores. É feita a relação destas técnicas com pontos, linhas e planos que permitem projetar trajetórias livres de colisão. Os experimentos são realizados com o robô após este passar pelo processo de retrofit, onde sensores de cor, profundidade e odometria foram instalados além de um novo controlador de código aberto compatível com ROS. Contribui-se com um algoritmo de maximização de objetivos secundários e com uma metodologia inédita de modelagem de obstáculos. Conclui-se com a validade dos métodos propostos através de exemplos realizados com o robô real e simulado, tendo a possibilidade de aplicar as técnicas discutidas em diversas contribuições futuras.","PeriodicalId":187907,"journal":{"name":"Anais Estendidos do XIV Simpósio Brasileiro de Robótica e XIX Simpósio Latino-Americano de Robótica (SBR/LARS Estendido 2022)","volume":"1 4","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-10-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"132757649","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Lorena Bacheti Bassani, Gabriel Pietroluongo Nascimento, Higor David Oliveira, A. Ferreira
{"title":"O Torneio de Robótica da UFES e sua Importância como Evento de Extensão Universitária","authors":"Lorena Bacheti Bassani, Gabriel Pietroluongo Nascimento, Higor David Oliveira, A. Ferreira","doi":"10.5753/wtdr_ctdr.2022.227052","DOIUrl":"https://doi.org/10.5753/wtdr_ctdr.2022.227052","url":null,"abstract":"Este trabalho apresenta um relato sobre o Torneio de Robótica da UFES – TRUFES em suas sete primeiras edições realizadas pela Equipe de Robótica da UFES – ERUS. Neste trabalho, será relatado um breve histórico sobre a ERUS, o histórico do torneio e suas sete edições realizadas desde 2013, e as expectativas sobre o futuro do evento de extensão TRUFES. Além disso, será explorada a importância da extensão universitária e da robótica como ferramenta de ensino em todas as fases de formação de profissionais em engenharia e ciências.","PeriodicalId":187907,"journal":{"name":"Anais Estendidos do XIV Simpósio Brasileiro de Robótica e XIX Simpósio Latino-Americano de Robótica (SBR/LARS Estendido 2022)","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-10-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"130515650","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Path Planning Algorithms in Unknown and Unstructured Environments for UAVs","authors":"Lidia Rocha, K. Vivaldini","doi":"10.5753/wtdr_ctdr.2022.226888","DOIUrl":"https://doi.org/10.5753/wtdr_ctdr.2022.226888","url":null,"abstract":"For an Unmanned Aerial Vehicle to become autonomous, it must perform actions without human interference. Regardless of its application area, path planning is required to carry out a mission. Nowadays, several applications require the UAV to operate in an unknown, 3D, and unstructured environment. Another essential point is considering the movement restrictions in the execution of the movements, where achieving smooth curves reduces the number of stops on 90 degrees curves. One observable aspect among the existing and most used techniques is ”which would be the best technique to work in each of these environments”. This work aims to answer this question with a deeper analysis of all path planning categories: classic, metaheuristic, and machine learning. We develop our planner to analyze these techniques considering completeness, distance, time, CPU usage, memory usage, collision prevention, and robustness. This planner is modular, so it is possible to add new techniques and scenarios to be studied. We also performed tests in simulated and real environments.","PeriodicalId":187907,"journal":{"name":"Anais Estendidos do XIV Simpósio Brasileiro de Robótica e XIX Simpósio Latino-Americano de Robótica (SBR/LARS Estendido 2022)","volume":"76 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-10-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131612577","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Terrain-Aware Autonomous Exploration of Unstructured Confined Spaces","authors":"Héctor Azpúrua, M. Campos, D. Macharet","doi":"10.5753/wtdr_ctdr.2022.226846","DOIUrl":"https://doi.org/10.5753/wtdr_ctdr.2022.226846","url":null,"abstract":"This work addresses the problem of exploring confined environments autonomously using terrestrial mobile robots. We propose a methodology for path planning in rough three-dimensional terrains and an exploration strategy that uses the map’s navigable areas, the related navigation cost, and the information expected from a frontier to select the next promising exploration sector. The safe path generation algorithm models the environment as a graph and uses a linear combination of weights applied to multiple traversability metrics of the terrain. The exploration phase uses the expected volumetric information of frontiers; this way, the exploration areas are selected according to their expected utility and visitation cost. We also propose an online planning phase using the raw point cloud to avoid obstacles. The online phase is faster to compute and uses the MI-RRT algorithm, an RRT-based planner biased towards the most informative frontier, capable of simultaneously planning and selecting a target frontier.","PeriodicalId":187907,"journal":{"name":"Anais Estendidos do XIV Simpósio Brasileiro de Robótica e XIX Simpósio Latino-Americano de Robótica (SBR/LARS Estendido 2022)","volume":"14 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-10-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131622718","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Dieisson Martinelli, J. A. Fabro, André Schneider de Oliveira
{"title":"Sistema adaptativo para teleoperação de uma base móvel através de reconhecimento gestual","authors":"Dieisson Martinelli, J. A. Fabro, André Schneider de Oliveira","doi":"10.5753/wtdr_ctdr.2022.226834","DOIUrl":"https://doi.org/10.5753/wtdr_ctdr.2022.226834","url":null,"abstract":"Este artigo apresenta o desenvolvimento de um sistema adaptativo para teleoperação de uma base móvel acoplada a um braço robótico com três graus de liberdade, através de captura de gestos apartir de uma câmera RGB. Este projeto utiliza o pipeline holístico do framework MediaPipe para capturar pontos 2D do corpo do operador através de imagens RGB e dois algoritmos são desenvolvidos através deste framework. O primeiro algoritmo é responsável por extrair características do operador que realiza o movimento solicitado para executar um determinado processo de movimento. O segundo algoritmo é responsável por utilizar os dados coletados do corpo do operador no momento do processo e identificar, por meio de classificação, a movimentação solicitada pelo operador. Após a classificação do movimento, é calculada a posição do ponto chave, que, por meio de técnicas propostas pelo algoritmo deste trabalho, resulta em um valor de 0 a 100 de ativação do movimento requerido. Este valor passa por um sistema de controle fuzzy, que emitirá o movimento do robô. Os testes são realizados com 20 operadores voluntários com o objetivo de seguir uma trajetória e recolher/entregar um objeto.","PeriodicalId":187907,"journal":{"name":"Anais Estendidos do XIV Simpósio Brasileiro de Robótica e XIX Simpósio Latino-Americano de Robótica (SBR/LARS Estendido 2022)","volume":"33 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-10-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"134589055","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Mapeamento e Localização Simultâneos em Ambientes Dinâmicos usando Detecção de Pessoas","authors":"J. Soares, M. Gattass, Marco Antonio Meggiolaro","doi":"10.5753/wtdr_ctdr.2022.227367","DOIUrl":"https://doi.org/10.5753/wtdr_ctdr.2022.227367","url":null,"abstract":"Localização e Mapeamento Simultâneos é um problema fundamental em robótica móvel. No entanto, a maioria dos algoritmos de SLAM Visual assume um cenário estático, limitando sua aplicabilidade em ambientes do mundo real. Lidar com conteúdo dinâmico em SLAM visual ainda é um problema em aberto. Este trabalho apresenta o primeiro método de SLAM visual feito para ambientes humanos lotados usando detecção de pessoas.","PeriodicalId":187907,"journal":{"name":"Anais Estendidos do XIV Simpósio Brasileiro de Robótica e XIX Simpósio Latino-Americano de Robótica (SBR/LARS Estendido 2022)","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-10-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"130588930","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Maria Tejada-Begazo, E. Colombini, Alexandre da Silva Simões
{"title":"Controlador desacoplado livre de modelo para caminhada de robôs humanoides","authors":"Maria Tejada-Begazo, E. Colombini, Alexandre da Silva Simões","doi":"10.5753/wtdr_ctdr.2022.226897","DOIUrl":"https://doi.org/10.5753/wtdr_ctdr.2022.226897","url":null,"abstract":"Controlar os movimentos de robôs projetados para atuar com ferramentas e em ambientes feitos para humanos tem se mostrado uma tarefa desafiadora. Essa dificuldade tem estimulado a investigação de novos métodos de controle que independam do modelo dinâmico dos robôs. A robô humanoide Marta, projetada e construída pelo grupo de trabalho, apresenta características construtivas diferenciadas: pés pequenos, pontas dos pés articuladas e junta esférica na cintura. Tendo em vista a arquitetura deste robô, o presente trabalho apresenta um controlador livre de modelo para a marcha de robôs humanoides composto por dois blocos desacoplados: i) um controlador clássico para a articulação esférica da cintura que foca na estabilidade do robô e ii) um controlador de trajetória para marcha baseada na Série Truncada de Fourier com parâmetros sintonizados por algoritmo genético. Os resultados mostram que a arquitetura mecânica e a estratégia de controle desacoplado têm juntas potencial para conferir robustez adicional ao caminhar de robôs bípedes em relação às técnicas convencionais.","PeriodicalId":187907,"journal":{"name":"Anais Estendidos do XIV Simpósio Brasileiro de Robótica e XIX Simpósio Latino-Americano de Robótica (SBR/LARS Estendido 2022)","volume":"169 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-10-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"122336740","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Leonardo L. Rossi, L. M. Berto, Eric Rohmer, P. P. Costa, R. R. Gudwin, E. Colombini, A. S. Simões
{"title":"Aprendizado procedimental e sensório-motor em robôs cognitivos","authors":"Leonardo L. Rossi, L. M. Berto, Eric Rohmer, P. P. Costa, R. R. Gudwin, E. Colombini, A. S. Simões","doi":"10.5753/wtdr_ctdr.2022.227371","DOIUrl":"https://doi.org/10.5753/wtdr_ctdr.2022.227371","url":null,"abstract":"Este trabalho apresenta um agente cognitivo baseado no modelo CONAIM (Conscious Attention-Based Integrated Model) que pode aprender incrementalmente procedimentos para a realização de experimentos inspirados nos três primeiros subestágios sensório-motores da Teoria de Jean Piaget. O agente foi implementado usando o Cognitive Systems Toolkit (CST) e validado com robôs móveis em ambientes simulados. Os resultados demonstram que a abordagem pode resolver experimentos complexos de rastreamento de objetos através do aprendizado incremental.","PeriodicalId":187907,"journal":{"name":"Anais Estendidos do XIV Simpósio Brasileiro de Robótica e XIX Simpósio Latino-Americano de Robótica (SBR/LARS Estendido 2022)","volume":"7 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-10-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"124806818","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}