Estratégia Geral de Ondas de Mensagens para Desenvolvimento de Tarefas em Enxames de Robôs

Esta tese propõoe uma metodologia geral para o desenvolvimento sistemático de tarefas em enxames de robôs. A robótica de enxame investiga comportamentos coletivos em sistemas de múltiplos robôs. O estudo e desenvolvimento de sistemas robóticos, de uma forma geral, tem por objetivo auxiliar o ser humano em trabalhos difíceis, pesados ou insalubres. Em contraste com sistemas robóticos baseados em um único robô, o uso de enxames robóticos ainda não se traduz em aplicações do cotidiano. Uma possível explicação para este fato está na dificuldade existente no desenvolvimento de controladores distribuídos para tais aplicações. Muitas pesquisas estão direcionadas para a criação de técnicas que auxiliem na elaboração de tarefas coletivas. Na estratégia de ondas de mensagens proposta nesta tese, o enxame opera como uma rede de robôs que interagem por meio de comunicação sem fio. Um algoritmo distribuído de ondas de mensagens foi formulado para uso em enxames de robôs, servindo como base para o controle de diferentes tarefas. Neste trabalho foram implementados os softwares de controle para as tarefas conhecidas como básicas, que dizem respeito ao recrutamento, alinhamento, navegação, agregação e dispersão. O funcionamento destas tarefas foi avaliado em um enxame simulado de robôs. Experimentos mostram que o tempo necessário para conclusão destas tarefas está relacionado com o tamanho do enxame, a propagação das mensagens e características próprias de cada tarefa. A implementação destas tarefas demonstra a generalidade da estratégia proposta, indicando seu potencial uso em outras tarefas coletivas.