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LEIC/2004 Eugnio Oliveira

Robtica InteligenteRobtica Inteligente

Docentes:

Prof. Eugnio Oliveira parte da teoria

Eng Luis Paulo Reisparte da teoria + aulas prticas

Stio Web:http://www.fe.up.pt/~eol/20032004/robotica/

Quadros powerpoint em pdf sobre alguns captulos

Ligao para stio sobre Robtica mvel

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Robtica InteligenteRobtica InteligenteBIBLIOGRAFIA:

Quadros tpicos disponibilizados no stio web pelos docentes

1. Russel and Norvig,Artificial Intelligence: a Modern Approach, Prentice-Hall, 1995

2. Jones, Flynn and Seiger,A.K.Mobile Robots: Inspiration to Implementation, Peters, 1999

3. Allen,J. Hendler,J. and Tate,A. (eds.) Readings in Planning, Morgan Kaufmann, 1990

4. Elen Rich and Kevin Knight, Artificial Intelligence, 2 Edio, McGraw-Hil, 1991

5. RoboCup Series, LNAI. Springer (1998, 1999, 2000, 2001 e 2002)

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Robtica InteligenteRobtica Inteligente

Avaliao:

50% Exame

50% Trabalho:

15% Relatrio IntercalarData: ? Semana

50% Desenvolvimento e Apresentao do Trabalho25% Relatrio final

Data: ltima Semana10% Aulas

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Robtica InteligenteRob:Noo derivada de 2 linhas de pensamento:

HumanoidesAutmatos

Robot deriva da palavra checa robota: trabalho forado

Palavra usada pelo escritor checo Karel Capek

Definio genrica possvel:Rob um Agente fsico capaz de establecer uma conecoInteligente entre Percepo e Aco

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Robtica Inteligente

Manipulador

Com Pernas

Com Rodas reconfigurvel

Humanoide Com lagartas

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Robtica InteligenteOutros Robs:

Robs de HoliwoodStar Wars

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Robtica InteligenteRobtica InteligenteRobtica como cruzamento de saberes:

Mecnica: Manipuladores, Junes e Graus de LiberdadeLocomoo (rodas, lagartas, multi-pernas, hlices)

Teoria do controlo: Esttica e DinmicaGesto da Produo: Flexibilidade, IntegraoProgramao: Que Linguagens (Nvel, comandos)

Sensores: Distncia, proximidade, toque, luz, som, viso.Fuso sensorial

Inteligncia Artificial: Arquitecturas, Interpretao,Deciso e Planeamento, Emoo

Sociologia: Impacto da Robtica, Prodtica, Domtica

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Robtica InteligenteEstudos percursores da robtica Inteligente

Ciberntica(teoria do controlo, C. InformaoBinica)

Inteligncia Artificial

Robtica

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Robtica InteligenteMachine Speculatrix (Tartaruga) de Grey Walter 1953

Sensores: Fotoclulas, Contacto Actuadores Motores actuando na roda Comportamentos:procurar/evitar luz; Vira e empurra; Recarrega bateria

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Robtica Inteligente

Como Sentir e Perceber Como ControlarComo gerar Aces

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Robtica Inteligente

Arquitectura tpica de Rob Mvel

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Robtica InteligenteSeguir paredes e obedecer a comandos do Utilizador:Operador: stop, go,...Sonares para seguir paredes e evitar obstculos

Processamento paralelomas em processador nico

Comandos do Utilizador

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Robtica InteligentePseudo-paralelismo funcional em processador nico:

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Robtica InteligenteVeculos de Braitenberg, 1984

Princpios da Psicologia Influncias excitatrias e inibitrias da acoLigao directa aos motores

Comportamentos semelhantes a : medo, agresso, amor

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Robtica Inteligente

Mundo o melhor dos modelos possveis.No tente criar um outro Modelo do Mundo

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Robtica InteligenteRobs para o espao

Sojourner: parte doenviado a Marte em 1997

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Onde: Ambientes hostis Ambientes pouco estruturados Ambientes imprevistos e complexos

Domnios de aplicao:Oficinas: transporte e montagem de peasHospitais e outros serviosIndustria do EntretenimentoExplorao espacial e submarinaVigilncia, LimpezaGuerra.

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Funes importantes:

Sentir: Sensores mais complexosInterpretar: Fuso sensorialDeciso: Planeamento e monitoraoComunicao: Linguagens nvel tarefa

Interfaces com utilizadoresCoordenao: Colaborao

Competio

Novas arquitecturas: Distribudas e CooperativasReactivas

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Robtica InteligenteRobtica Inteligente

Funcionalidades da Robtica Inteligente

Percepo

Navegao

Planeamento

DecisoAco

Interpretao

Coordenao

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Robtica InteligenteRobtica Inteligente

Organizar as funcionalidades

Arquitecturas de controlo

Algoritmos

Suporte

Capacidades

Interpretao da

Viso

Planeamentoda

Aco

Controlo da

Navegao

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Robtica InteligentePrograma:

1- Introduo

Apresentao da disciplinaEnquadramento da Robtica Inteligente

2- Manipulao e NavegaoLinguagens de ManipuladoresArquitecturas de Controlo de Robs Mveis

C.Deliberativo, Reactivo, HbridoRepresentao do ConhecimentoNavegao em Robs Mveis

Decomposio celularEsqueletizaoambientes desconhecidos e D*

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Robtica Inteligente

3- Plataformas e simuladores robticosCiber-Rato, Soccer-Server, co rob

4- Percepo e Interpretao sensorialSensoresAlgoritmos de tratamento sensorialProcessamento e Anlise de Imagem

5- Aco, Locomoo e ControloSistemas de LocomooAlgoritmo de Controlo

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Robtica Inteligente

6- Planeamento em RobticaAnlise Meios-FinsPlaneadores e planeamento LinearPlaneamento No-Linear e HierrquicoPlaneamento com Restries GeomtricasGeneralizao de Planos

7- Robtica CooperativaCoordenao e CooperaoFutebol Robtico Simulado

8- Apoio aos Trabalhos prticos

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Robtica Inteligente

Progressos espetaculares no hardware para robs

Problema actual: Software inteligente e eficiente

Communications of ACM special issue em Robots: Intelligence, Versatility and Adaptivity, Maro 2002:

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Robtica Inteligente

Rob:AutnomoMvel

Ambiente:DinmicoNo estruturadoParcialmente observvelIncerto

Equipas de Robs

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Robtica InteligenteEstudamos: Arquitecturas de Controlo

Robs baseados em ComportamentosRepresentao (espacial)PercepoPlaneamentoNavegaoEquipas de robs...

No estudamos: Cinemtica e DinmicaTele-operaoTeoria do Controlo Clssica...

Pressupostos: Questes relacionadas com a Cincia da Computao e IA...

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Robtica InteligenteInvestigao a aumentar nos ltimos anos em robtica:

Pesquisa na BD INSPEC(ndice de citaes em fsica, electrnica, computao)

Anos de 1980-2001

N

de A

rtig

os in

dexa

dos

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Robtica InteligenteInvestigao a aumentar nos ltimos anos em equipas de robs:

Pesquisa na BD INSPEC(ndice de citaes em fsica, electrnica, computao)

Anos de 1980-200Pesquisa nos termos: multi-robot, cooerative robot, distributed robotics

Razes do aumento:Mais domnios de aplicaoRoboCupMaior capacidade computacionalAvanos em Agentes autnomosAvanos em Sw coordenao

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Robtica Inteligente

Robtica e Prodtica

Fabricao Flexvel

Gesto Integrada da Produo

Sistema Produtivo + Sistema tecnolgico de Informao

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Robtica Inteligente

Exemplo de utilizao doparadigma CIM na empresaTexas Instruments

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Robtica Inteligente

Diferenas Organizacionais entre o Japo e os USA