Artigo Tcnico

Iniciao Engenharia Eltrica Osmar Ogashawara

Acionamento por WirelessPor: Pedro Filipe Cavalheiro Nicolas Magalhes Kockel Matheus Ninno Rissi

O porqu de guiar um rob com wireless: Muitas operaes so perigosas ou impossveis de serem realizadas pelo homem; Assim coloca-se robs para fazerem tais tarefas Como gui-los ento? Como manipular suas aes?

SSRR (safety, security, and rescue robotics) Assim surgiu o sistema SSRR; Um mtodo para assegurar a segurana do homem atravs do uso de robs; Dentro desse sistema surge o acionamento por wireless.

Problemas A idia de guiar um rob por wireless foi boa e iria facilitar muitas operaes, porm existe alguns problemas:

Atraso de informaes Delay Perda de informaes Como operar vrios robs e no cruzar informaes Custo de operadores (falta destes)

Solues: Uma soluo a utilizao de inteligncia artificial Por meio da IA os robs tem mais autonomia para locomover-se em terrenos difceis, podem fazer pequenas operaes e tomar pequenas decises quando houver grandes demoras para chegar informao do operador

Intenes iniciais do projeto. A princpio o sistema wireless para ativao de robs tinha como principal objetivo atenuar a alta carga cognitiva sob os operadores humanos, adicionando suporte automatizado de mobilidade e percepo ao sistemas de salvamento e segurana, alm disso operadores so um recurso escasso durante a segurana, assim h uma tendncia geral de robs serem controlados por um nico operador humano.

Aplicaes atuais As aplicaes atuais dessa tecnologia so principalmente a coordenao de robs [SSRR], tambm denominados robs resposta, que tem como principal objetivo, preveno de incidentes,e salvamento. Diversos ensaios dessa tecnologia j ocorreram em acidentes de grande escala, como o chernobil, 11 de setembro, bem como catstrofes natural como o furaco katrina.

Aplicaes atuais. A aplicao da rede wireless foi demonstrada em um evento chamado ELROB 2007, onde dois robs apoio-socorristas avaliaram a situao aps a simulao de um ataque terrorista com substncias NBC em um grande evento pblico. Os dois robs eram supervisionados apenas por um operador humano; ambos os robs operavam de forma autnoma e executavam uma explorao coordenada da rea, reduzindo o tempo de avaliao dos riscos.

Outra simulao, combinava robs areos e terrestres, em buscas de focos de incndio,o rob areo verificava mais rapidamente focos de incndio,quando detectado princpios de incndio o rob terrestre era acionado com uma localizao exata do local, aumentando a probabilidade do controle do fogo.

Metodologia Para viabilizar a atuao de diferentes robs e em grande nmero em SSRR foi-se desenvolvido uma interface. Houve tambm um desenvolvimento em mapeamento 2D e explorao com vrios robs. Alm da otimizao da comunicao.

Interface Criou-se uma interface para operao dos robs que possibilitava a atuao em trs nveis: Movimentao: o operador dava as indicaes e operavase o motor para locomoo; Comportamento: operaes a serem realizadas independentemente, em casos de blackout ou auxilio em obstculos; Misso: para nveis mais complexos, com alto grau de autonomia, cria pontos de checagem para navegao automtica. Permite o controle de vrios robos.

Um dos maiores problemas em atuar com vrios robs foi a comunicao. Os robs no conseguiam se comunicar com a base operadora. Mas a interface resolveu o problema, uma vez que segmentava os nveis de interao.

A indicao de atuao era mostrado nas plantas dando pr-avaliaes da situao.

Uma vez resolvido o problema de deslocamento, foi feito um acrscimo para que ao mesmo tempo que se fosse reconhecido o terreno, tambm se reconhecesse vtimas e causadores do problema(incndios, bombas, terroristas, etc.). Enquanto monitora o local os robs enviavam sinais para os outros, assim sempre se tinha um mapa atualizado do local que poderia apresentar possveis locais para foco. Se vtimas so encontradas, gera-se um mapa das condies do local e vtima para uma possvel atuao. O mesmo ocorre com as causas. Usa-se sensores 3D, udio e vdeo com essa finalidade.

Devido ao nmero de informaes que transitavam, foi-se criado um gerenciador para minimizar o trfego. Sua atuao era dividida em: Interface de rede: Compressa e enfileira mensagens; Serialization: prepara os dados para transmisso; Implementos na comunicao: atua na transmisso de dados do sistema;

Alm destes robs: possveis uso de SSRR vivel o uso deste sistema em indstrias onde algumas operaes precisam de habilidades humanas mas o homem no consegue realiz-las, seja por se tratar de um ambiente com alta temperatura, ou por se tratar de uso de materiais txicos, radioativos(...)

Com maior tecnologia, o aperfeioamento desta tcnica possibilitar o controle bem estvel, rpido e seguro a distncia de robs, o que amplia as possibilidades humanas no meio da robtica.

Agradecimentos: Ao professor Osmar ; Universidade que possibilitou a pesquisa por meio do portal CAPES; Aos companheiros de grupo;

Bibliografia: IEEE Wireless Communications February 2009

Bibliografia complementar: M. N. Rooker and A. Birk, Multi-Robot Exploration under the Constraints of Wireless Networking, Control Engineering Practice, vol. 15, no. 4, 2007, pp. 43545.

FIM