Auto-Localização e Mapeamento de Ambientes: Uma Abordagem para Robôs Simples

151 Pages·2017·6.12 MB·English

Universidade de Brasília - UnB
Faculdade UnB Gama - FGA
Engenharia de Software
Auto-Localização e Mapeamento de Ambientes:
Uma Abordagem para Robôs Simples
Autor: Rafael Fazzolino P. Barbosa
Orientador: Prof. Dr. Maurício Serrano
Coorientadora: Profa. Dra. Milene Serrano
Brasília, DF
2017

Rafael Fazzolino P. Barbosa
Auto-Localização e Mapeamento de Ambientes: Uma
Abordagem para Robôs Simples
Monografiasubmetida aocursodegraduação
em Engenharia de Softwareda Universidade
de Brasília, como requisito parcial para ob-
tenção do Título de Bacharel em Engenharia
de Software.
Universidade de Brasília - UnB
Faculdade UnB Gama - FGA
Orientador: Prof. Dr. Maurício Serrano
Coorientador: Profa. Dra. Milene Serrano
Brasília, DF
2017
Rafael Fazzolino P. Barbosa
Auto-Localizaçãoe Mapeamento de Ambientes: Uma Abordagempara Robôs
Simples/ Rafael Fazzolino P. Barbosa. – Brasília, DF, 2017-
149 p. : il. ; 30 cm.
Orientador:Prof. Dr. Maurício Serrano
Trabalho de Conclusão de Curso – Universidade de Brasília - UnB
Faculdade UnB Gama - FGA , 2017.
1. Robótica. 2. Auto-Localização. I. Prof. Dr. Maurício Serrano. II. Universi-
dade de Brasília.III. Faculdade UnB Gama.IV. Auto-Localizaçãoe Mapeamento
de Ambientes: Uma Abordagem para Robôs Simples
CDU 02:141:005.6
Rafael Fazzolino P. Barbosa
Auto-Localização e Mapeamento de Ambientes: Uma
Abordagem para Robôs Simples
Monografiasubmetida aocursodegraduação
em Engenharia de Softwareda Universidade
de Brasília, como requisito parcial para ob-
tenção do Título de Bacharel em Engenharia
de Software.
Trabalho aprovado. Brasília, DF, 18 de junho de 2017:
Prof. Dr. Maurício Serrano
Orientador
Profa. Dra. Milene Serrano
Coorientadora
Profa. Dra. Carla Silva Rocha Aguiar
Convidado 1
Prof. Ms. Giovanni Almeida Santos
Convidado 2
Brasília, DF
2017

Agradecimentos
Agradeço, primeiramente, à minha mãe, Monica Fazzolino Pinto, por todo o apoio
e compreensão durante minha caminhada até aqui. À minha familia como um todo e a
todos os meus amigos da universidade, assim como os amigos que obtive durante a vida
e à minha namorada, por toda a força que me deram.
Agradeço ao prof. Dr. Maurício Serrano por todo o apoio durante disciplinas,
projeto e TCC. E a profa. Dra. Milene Serrano por toda a paciência e ajuda durante o
curso como um todo. Agradeço ainda, aos dois professores, pela oportunidade e apoio
durante a participação no projeto de pesquisa orientado diretamente por eles.
Agradeço a todos os professores do curso de Engenharia de Software, em especial,
ao prof. Dr. Sergio Freitas, por ampliar minhas visões em relação a projetos de pesquisa
e extensão na universidade. Entre outros, destaco a profa. Dra. Rejane Costa, por todo o
apoio durante o curso.

Resumo
Grande parte das pesquisas relacionadas à robótica é focada, principalmente, na mobi-
lidade do robô. Isto ocorre pela necessidade, na maioria das atividades, da navegação e
auto-localização no ambiente. Com este objetivo, a técnica de SLAM (Auto- localização
e mapeamento simultâneos de ambientes) vem sendo desenvolvida em diversos contextos
por toda a comunidade de robótica. A partir da utilização da técnica de revisão siste-
mática, este trabalho tem como objetivo inicial levantar técnicas de SLAM utilizadas em
variados contextos. As técnicas serão analisadas para identificar características que pos-
samser adaptadasao contexto derobôssimples, presente na Robótica Educacional. Como
objetivo final, este trabalho busca analisar a viabilidade da solução do problema de SLAM
utilizando o kit de robótica Mindstorms NXT, da Lego, dado o contexto limitado pre-
sente no kit em questão. A solução do problema de SLAM engloba o relacionamento entre
técnicas presentes na robótica móvel e disciplinas importantes do contexto educacional,
como matemática e física.
Palavras-chaves: Auto-localização, Filtro de Partículas, SLAM, robótica educacional,
Mindstorms NXT.