Banca de DEFESA: ÁLVARO PINTO FERNANDES DE NEGREIROS

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : ÁLVARO PINTO FERNANDES DE NEGREIROS
DATA : 04/08/2023
HORA: 09:00
LOCAL: Sala Virtual PPgEEC
TÍTULO:

Arquitetura de controle baseada em subsunção de alto nível para veículos de superfície autônomos movidos a vela

PALAVRAS-CHAVES:

Veleiros, USV, Arquitetura de controle, Arquitetura de subsunção, ROS, Gazebo, Reinforce Learning, PPO

PÁGINAS: 150
RESUMO:

Propomos uma arquitetura de controle de alto nível para uma Embarcação Autônoma de Superfície (USV) projetada para superar os desafios associados à execução de missões sob condições climáticas variadas e com autonomia energética. O projeto é construído com base no entendimento de que, embora várias técnicas de controle de baixo nível estejam prontamente disponíveis como código-fonte aberto, ainda existe a necessidade de uma arquitetura de controle de alto nível. Essa arquitetura facilita a criação de um veleiro resiliente e versátil, capaz de lidar com qualquer missão sem exigir que o usuário domine detalhes de navegação, procedimentos navais ou casos de borda. A solução proposta envolve o desenvolvimento de uma arquitetura de controle inspirada na arquitetura subsunção e centrada em comportamentos hierárquicos. Essa estrutura incorpora uma variedade de comportamentos especializados adaptados a diferentes contextos, cada um dos quais é estabelecido usando técnicas de aprendizado por reforço (PPO). Uma combinação do ambiente de simulação Gazebo com o framework ROS para treinamento foi utilizada para validar a arquitetura proposta. Essa simulação permite a replicação digital dos comportamentos da embarcação, o que simplifica o processo de implementação e mitiga os desafios e custos vinculados às operações de navegação no mundo real. Os resultados deste estudo indicam que a arquitetura de controle de alto nível foi bem-sucedida em um veleiro virtual, tanto na verificação de percursos de perímetro quanto nos testes de longa distância. Isso sugere que o USV está equipado para navegar em diversas situações que pode encontrar em missões do mundo real.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1345674 - LUIZ MARCOS GARCIA GONCALVES
Interno - 1242315 - PABLO JAVIER ALSINA
Externo à Instituição - EDUARDO CHARLES VASCONCELLOS - UFF
Externo à Instituição - DAVI HENRIQUE DOS SANTOS - UFRN
Externo à Instituição - ESTEBAN WALTER GONZALEZ CLUA - UFF
Externo à Instituição - JOAO MORENO VILAS BOAS DE SOUZA SILVA - IFRN