Anais Estendidos do XIII Simpósio Brasileiro de Robótica e XVIII Simpósio Latino Americano de Robótica (SBR/LARS Estendido 2021)最新文献

{"title":"Learning Push Recovery Strategies for Bipedal Walking","authors":"D. C. Melo, M. Maximo, Adilson Marques da Cunha","doi":"10.5753/wtdr_ctdr.2021.18686","DOIUrl":"https://doi.org/10.5753/wtdr_ctdr.2021.18686","url":null,"abstract":"The present work provides an implementation of a Push Recovery controller that aids the walking engine used by a humanoid simulated robot. The simulation environment is the Robocup Soccer 3D Simulation League. The learned movement policies exceeded our original walking engine. In addition, we evaluated the policies and detected undesired biases. New methodologies were introduced in order to eliminate it.","PeriodicalId":334960,"journal":{"name":"Anais Estendidos do XIII Simpósio Brasileiro de Robótica e XVIII Simpósio Latino Americano de Robótica (SBR/LARS Estendido 2021)","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-10-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"117102859","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":"ARENA - Plataforma para Experimentação de Sistemas Multi-Robôs em Ambientes Industriais","authors":"Marcelo Limeira, André Schneider de Oliveira","doi":"10.5753/wtdr_ctdr.2021.18685","DOIUrl":"https://doi.org/10.5753/wtdr_ctdr.2021.18685","url":null,"abstract":"Este trabalho apresenta a ARENA - uma plataforma para experimentação de comportamentos avançados em armazéns inteligentes. O método proposto consiste na reprodução de um armazém em escala reduzida gerenciado por um grupo de empilhadeiras autônomas, representadas por um enxame de micro robôs compatível com a arquitetura ROS (Robot Operating System). A realidade aumentada (RA) é empregada para aprimorar os recursos da plataforma, permitindo que ela apresente características inviabilizadas pelo tamanho reduzido de seus elementos ou devido ao custo, como a movimentação de mercadorias e a implementação de determinados sensores.","PeriodicalId":334960,"journal":{"name":"Anais Estendidos do XIII Simpósio Brasileiro de Robótica e XVIII Simpósio Latino Americano de Robótica (SBR/LARS Estendido 2021)","volume":"496 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-10-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"123411874","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":"Interface de Controle por Métodos de Autonomia Adaptável Deslizante para Robôs de Inspeção","authors":"Piatan Sfair Palar, André Schneider de Oliveira","doi":"10.5753/wtdr_ctdr.2021.18681","DOIUrl":"https://doi.org/10.5753/wtdr_ctdr.2021.18681","url":null,"abstract":"Este trabalho realiza uma implementação de uma interface humano-robô para um robô escalador de inspeção de cordões de solda em tanques de armazenamento na indústria petroquímica. Para realizar esta interface, primeiramente foi apresentada uma pesquisa do estado da arte em Interação Humano-Robô, Autonomia, Autonomia Variável e Modos de Autonomia em sistemas robóticos e sistemas autônomos em geral. Após isto, um sistema controlador de rádio frequência transmissor-receptor comumente utilizado para comandar gruas, guindastes e pontes rolantes foi especificado e adaptado para controlar o robô. um driver foi desenvolvido para tornar este controlador compatível com o sistema robótico ROS (Robot Operating System), utilizado neste trabalho. Para auxiliar no controle e adquirir mais dados de entrada do operador, foi adicionado um bracelete eletromiográfico comercial chamado Myo. Este bracelete é utilizado no antebraço e é capaz de detectar gestos do operador e ângulos de rotação do braço. As informações do controle industrial e do bracelete são utilizadas para comandar o robô através de um controlador Fuzzy. Este controlador atua na variação da autonomia durante a operação do robô, utilizando como entrada dados da velocidade angular aplicada no controle industrial, leitura de eletromiografia, posição do cordão de solda no tanque de armazenamento e os ângulos de rotação executados pelo antebraço do operador, gerando um sistema que é capaz de reconhecer a habilidade e corrigir erros do operador em tempo de operação. A saída do controlador Fuzzy é o modo de autonomia a ser aplicado no robô. Os modos aplicados foram: Manual, onde o operador controla a velocidade angular e linear do robô; Compartilhado, onde as velocidades angular e linear do robô são divididos entre o operador e o sistema autônomo do robô; Supervisório, onde o robô controla a velocidade angular, mantendo-se sobre o cordão de solda, e o operador controla a velocidade linear; e Autônomo, onde apenas o ponto final é definido pelo operador e o robô controla as velocidades linear e angular. Estes modos além do modo de Autonomia Variável foram analisados através de experimentos com o robô em ambiente simulado, demonstrando a utilidade de cada um destes modos em situações diversas.","PeriodicalId":334960,"journal":{"name":"Anais Estendidos do XIII Simpósio Brasileiro de Robótica e XVIII Simpósio Latino Americano de Robótica (SBR/LARS Estendido 2021)","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-10-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"129398216","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":"Interaction models between humans and lower-limbs exoskeletons applied to robotic neurorehabilitation","authors":"Denis Mosconi, A. Siqueira","doi":"10.5753/wtdr_ctdr.2021.18683","DOIUrl":"https://doi.org/10.5753/wtdr_ctdr.2021.18683","url":null,"abstract":"Development of interaction controls applied to robots of robotic-assisted therapy is a challenge, as it requires physical contact between human and robots, in addition to demanding a high cost of time and resources. The purpose of this work was to develop a human-exoskeleton interaction model and a imulation algorithm for development, validation and testing of interaction controls applied in robotic rehabilitation of lower-limbs. Two simulations with different interaction models and controls were run, combining experimental and computational data. The results obtained proved that both the interaction model and the simulation algorithm are feasible, useful, improving flexibility and agility for developing of interaction controls.","PeriodicalId":334960,"journal":{"name":"Anais Estendidos do XIII Simpósio Brasileiro de Robótica e XVIII Simpósio Latino Americano de Robótica (SBR/LARS Estendido 2021)","volume":"18 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-10-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"115706672","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":"RAM-VO: A Recurrent Attentional Model for Visual Odometry","authors":"Iury Cleveston, E. Colombini","doi":"10.5753/wtdr_ctdr.2021.18684","DOIUrl":"https://doi.org/10.5753/wtdr_ctdr.2021.18684","url":null,"abstract":"Determining the agent's pose is fundamental for developing autonomous vehicles. Visual Odometry (VO) algorithms estimate the egomotion using only visual differences from the input frames. The most recent VO methods implement deep-learning techniques using convolutional neural networks (CNN) widely, adding a high cost to process large images. Also, more data does not imply a better prediction, and the network may have to filter out useless information. In this context, we incrementally formulate a lightweight model called RAM-VO to perform visual odometry regressions using large monocular images. Our model is extended from the Recurrent Attention Model (RAM), which has emerged as a unique architecture that implements a hard attentional mechanism guided by reinforcement learning to select the essential input information. Our methodology modifies the RAM and improves the visual and temporal representation of information, generating the intermediary RAM-R and RAM-RC architectures. Also, we include the optical flow as contextual information for initializing the RL agent and implement the Proximal Policy Optimization (PPO) algorithm to learn a robust policy. The experimental results indicate that RAM-VO can perform regressions with six degrees of freedom using approximately 3 million parameters. Additionally, experiments on the KITTI dataset confirm that RAM-VO produces competitive results using only 5.7% of the input image.","PeriodicalId":334960,"journal":{"name":"Anais Estendidos do XIII Simpósio Brasileiro de Robótica e XVIII Simpósio Latino Americano de Robótica (SBR/LARS Estendido 2021)","volume":"7 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-10-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"121774320","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":"Planejamento de Caminhos Seguros e Suaves Baseados em Espuma Probabilística para Sistemas Robóticos Autônomos","authors":"Luís B. P. Nascimento, P. Alsina","doi":"10.5753/wtdr_ctdr.2021.18688","DOIUrl":"https://doi.org/10.5753/wtdr_ctdr.2021.18688","url":null,"abstract":"O Método da Espuma Probabilística (PFM) é um planejador capaz de gerar caminhos que garantem uma região segura para manobra. Essa característica é ideal para aplicações em robótica assistiva que requerem caminhos com um maior grau de segurança. Entretanto, o PFM necessita da representação explícita dos obstáculos no espaço de configurações, o que inviabiliza, na prática, sua aplicação para a maioria dos problemas robóticos. Dessa forma, este trabalho apresenta uma nova abordagem para que o PFM não compute a região de obstáculos. Além disso, são apresentadas estratégias diminuir o comprimento e aumentar a suavidade do caminho planejado, mantendo a principal característica da abordagem que é a segurança. Experimentos simulados utilizando as técnicas propostas foram realizados para um exoesqueleto para membros inferiores e para um andador inteligente, ambos robôs assistivos.","PeriodicalId":334960,"journal":{"name":"Anais Estendidos do XIII Simpósio Brasileiro de Robótica e XVIII Simpósio Latino Americano de Robótica (SBR/LARS Estendido 2021)","volume":"17 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-10-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"129915831","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":"Mobile robots: a study on sensing and perception systems","authors":"M. Teixeira, A. Oliveira, L. Arruda","doi":"10.5753/wtdr_ctdr.2021.18687","DOIUrl":"https://doi.org/10.5753/wtdr_ctdr.2021.18687","url":null,"abstract":"Sensors traditionally used in mobile robotics provide raw data. Most of this data is processed and converted into information. This thesis had to goal study traditional sensing techniques, using RGB and 3D sensors, and propose a new sensing approach embedded in a compact hardware, named the DeepSpatial sensor. To reach the goal, a study of point cloud processing in land robots and air flights was carried out, and later the hardware and software architecture was proposed for a new sensing approach. The thesis was developed in the collection of articles model, consisting of 4 articles published in journals, where each chapter presents the summary of each published paper.","PeriodicalId":334960,"journal":{"name":"Anais Estendidos do XIII Simpósio Brasileiro de Robótica e XVIII Simpósio Latino Americano de Robótica (SBR/LARS Estendido 2021)","volume":"47 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-10-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"128987637","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":"Projeto conceitual de um veículo semiautônomo para sondagem remota de variáveis ambientais","authors":"Edel Mary Quinn de Oliveira Figueredo, G. Marinho","doi":"10.5753/wtdr_ctdr.2021.18680","DOIUrl":"https://doi.org/10.5753/wtdr_ctdr.2021.18680","url":null,"abstract":"Apresenta-se a concepção de um veículo semiautônomo para exploração ambiental, projetado para coletar e transmitir dados de variáveis do solo (umidade e salinidade). O projeto foi concebido considerando-se um veículo capaz de deslocar-se em áreas com potencial de desertificação, previamente identificadas em imagens de satélites, e auxiliar à caracterização de ambientes por intercomparação de dados. Também poderá fazer parte de um sistema espacial de coleta localizada, transmissão via satélite e recepção de dados em um centro de controle de missão. A partir das explorações por meio do veículo, considera-se a possibilidade de apoio a projetos de recuperação e manejo de solo, viabilizando o uso sustentável do solo.","PeriodicalId":334960,"journal":{"name":"Anais Estendidos do XIII Simpósio Brasileiro de Robótica e XVIII Simpósio Latino Americano de Robótica (SBR/LARS Estendido 2021)","volume":"162 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-10-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"114679811","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":"Aprendizado por Reforço Profundo para Navegação sem Mapa de um Veículo Híbrido Aéreo-Aquático","authors":"Ricardo B. Grando, P. L. J. Drews-Jr","doi":"10.5753/wtdr_ctdr.2021.18682","DOIUrl":"https://doi.org/10.5753/wtdr_ctdr.2021.18682","url":null,"abstract":"Realizar a navegação entre meios é uma tarefa desafiadora para robôs móveis híbridos, especialmente em cenários com obstáculos. Este trabalho apresenta uma abordagem baseada em aprendizado por reforço profundo (Deep-RL) para navegação autônoma de um tipo específico de robô móvel híbrido: um Veículo Híbrido Tipo Ar-Água (HUAUV). A abordagem proposta utiliza somente informação de sensores de distância e de informações relativas à localização do veículo para realizar a navegação. Resultados obtidos mostram que é possível realizar navegação sem mapa do início ao fim sem usar nenhum tipo de operação manual, somente utilizando os agentes baseados em Deep-RL. A navegação dos agentes treinados é comparada com a navegação sem mapa realizada por um algoritmo clássico - BUG2. A abordagem é baseada em dois métodos do estado da arte para navegação sem mapa de robôs terrestres: Política de Gradiente Determinístico Profundo (DDPG) e Soft Actor-Critic (SAC).","PeriodicalId":334960,"journal":{"name":"Anais Estendidos do XIII Simpósio Brasileiro de Robótica e XVIII Simpósio Latino Americano de Robótica (SBR/LARS Estendido 2021)","volume":"10 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-10-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"115647899","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}