TIACA: Tabu Inverted Ant Cellular Automata - Robotics Controller

IDENTIFICADOR: 398 | DATA: 11-08-2021
3169

SETOR ECONÔMICO:

Software e Tecnologia da Informação

Elétrico e Eletrônicos

Microeletrônica

Serviços

Construção Civil

Robótica e Automação


BREVE SOLUÇÃO:

A Inteligência Artificial é uma das áreas que mais se desenvolve no mundo, necessitando cada vez mais de estudos que abordem seu assunto. Assim, estudos referentes a Autômatos Celulares e Computação Natural e Bio-Inspirada ainda são pouco explorados na área de robótica, sendo esta uma investigação que poderá ser aprofundada. Bem como, as aplicações envolvendo Autômatos Celulares que se tornaram de grande importância para o meio científico e industrial, já que contribuem para os estudos de outras áreas, dentre elas a evacuação coletiva, análise e predição estatística, análise evolutiva, simulação de fenômenos físicos. Dessa forma, o TIACA (Tabu Inverted Ant Cellular Automata) é um sistema completo para ser embarcado em robôs para a realização da vigilância de ambientes, para auxiliar ou substituir equipamentos fixos de segurança em edificações. Ao final é possível analisar o comportamento individual e global dos robôs.


PROBLEMA QUE SOLUCIONA:

O software trata da implementação da computação bio-inspirada e natural na robótica. Mais especificamente, o uso de Autômatos Celulares Bidimensionais e do Feromônio Invertido das Formigas no controle de um robô na tarefa de vigilância. A tarefa de vigilância ou patrulhamento robótico consiste em fazer com que o robô patrulhe um determinado ambiente complexo de forma autônoma na tentativa de encontrar atividades suspeitas. Desta forma, o objetivo do TIACA é solucionar a tarefa de patrulhamento, sempre buscando que o robô realize sua tarefa de forma autônoma com o melhor desempenho possível, se adaptando aos ambientes e a sua complexidade.


SOLUÇÃO APRESENTADA:

A solução apresentada para o problema, realização do controle do robô, foi a utilização dos modelos de Autômatos Celulares e Sistema Invertido de Formigas. Uma vez que, na tarefa de Vigilância, o comportamento autônomo do time realiza tarefas de modo eficiente e o feromônio invertido consegue realizar um trajeto com poucas colisões. Ainda, uma fila circular foi adicionada ao controlador em busca de melhorar seu desempenho, a fila impede que o robô se movimente para posições recentemente visitadas.


PRINCIPAIS VANTAGENS E BENEFÍCIOS:

As principais vantagens são: a utilização de robôs móveis (incluindo drones) em substituição ou auxílio aos equipamentos fixos de segurança previamente instalados em edificações, auxiliar empresas de segurança na vigilância de ambientes, melhorar a segurança de ambientes inóspitos.


POTENCIAIS E APLICAÇÕES:

A principal aplicação do software é no setor de segurança predial e industrial, sendo que o TIACA é um controlador de um robô autônomo aplicado à tarefa de vigilância que utiliza em seus comandos Computação Bio-Inspirada e Natural, especialmente, os autômatos celulares bidimensionais probabilísticos.


INFORMAÇÕES ADICIONAIS:

SOUZA, N. L. B. ; LIMA, D. A. . Tabu search for the surveillance task optimization of a robot controlled by two-dimensional stochastic cellular automata ants model. In: 16th IEEE Latin American Robotics Symposium (LARS), 2019, Rio Grande, RS, Brasil. Proceedings of IEEE 2019 Latin American Robotics Symposium (LARS), 2019 Brazilian Symposium on Robotics (SBR) and 2019 Workshop on Robotics in Education (WRE). New York, NY, United States: Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) Robotics and Automation Society, 2019. v. 16. p. 299-304.


TITULARES:

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO TRIÂNGULO MINEIRO - IFTM


NÚMERO DO PROCESSO DO INPI:

BR512020002201-4


INFORMAÇÕES PARA CONTATO:

danielli@iftm.edu.br


LINKS ÚTEIS:

Acesse o registro do programa de computador na íntegra aqui.

https://www.youtube.com/watch?v=63d5JpHP3vk