Planejamento de trajetória robótica baseado em relevo oceânico

Order picking is one of the processes that has motivated the research increase in the field of logistics. Robotics can help reduce the operational cost of such a process, one of the biggest in the warehouse, in a way that the human operator can avoid moving around the warehouse to collect the produc...

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Autor principal: Daros, Filipe Testa
Formato: Dissertação
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2023
Assuntos:
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30542
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spelling riut-1-305422023-02-09T06:06:58Z Planejamento de trajetória robótica baseado em relevo oceânico Robotic path planning based on ocean relief Daros, Filipe Testa Oliveira, Andre Schneider de https://orcid.org/0000-0002-8295-366X http://lattes.cnpq.br/4006878042502781 Teixeira, Marco Antonio Simões https://orcid.org/0000-0002-0372-312X http://lattes.cnpq.br/3482274885890440 Teixeira, Marco Antonio Simões https://orcid.org/0000-0002-0372-312X http://lattes.cnpq.br/3482274885890440 Rohrich, Ronnier Frates https://orcid.org/0000-0002-4523-8536 http://lattes.cnpq.br/7247685185606377 Kalempa, Vivian Cremer https://orcid.org/0000-0001-9733-7352 http://lattes.cnpq.br/4947441615404492 Robótica Oceano Relevo (Geografia) Mapas Logística Algorítmos Robotics Oceans Landsforms Maps Logistics Algorithms CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO Engenharia Elétrica Order picking is one of the processes that has motivated the research increase in the field of logistics. Robotics can help reduce the operational cost of such a process, one of the biggest in the warehouse, in a way that the human operator can avoid moving around the warehouse to collect the products, and instead these products are moved from their storage positions to the static order assembly station with robots help. Among the most prominent techniques applied in robotics path planning, we can mention the potential fields and the A* algorithm. This paper aims to demonstrate a new approach, based on the behavior of ocean relief, for mapping an environment that simulates a logistics warehouse and comparing it with the paths calculated from the most frequently used algorithms, taking into account the distance, security, and efficiency of the proposed trajectory. At first, a theoretical review of the main algorithms involved is presented. Next, the components of the system (ROS, RabbitMQ, Coppelia) are introduced and their use is justified. After that, the proposed algorithm is detailed and the methodology of comparison with A* and Potential Fields is detailed. Finally, the results are presented, showing good numbers of safety and precision in the calculated routes, even when subjected to sensor imprecision, in addition to mitigating some of the problems of reference algorithms cited. A separação de pedidos é um dos processos que tem impulsionado o aumento no número de pesquisas na área de logística. A robótica pode ajudar a reduzir o custo operacional de tal processo, um dos maiores do armazém, fazendo que o operador humano deixe de se deslocar para efetuar a coleta dos produtos, e sim que estes sejam movidos de suas posições até a estação de montagem do pedido com o auxílio de robôs. Dentre as técnicas de maior destaque aplicadas no cálculo de trajetórias desses agentes robóticos pode-se citar os campos potenciais e o algoritmo A*. Esse trabalho visa demonstrar uma nova abordagem, baseada no comportamento do relevo oceânico, para mapeamento de um ambiente que simula um armazém logístico e compará-la com as rotas calculadas a partir dos algoritmos de maior destaque, levando em consideração a distância, segurança e eficiência da trajetória proposta. Primeiramente, é apresentado o estado da arte e uma revisão teórica dos principais algoritmos envolvidos. Na sequência, os componentes do sistema proposto (ROS, RabbitMQ, CoppeliaSim) são introduzidos e seu uso justificado. Após isto, o algoritmo proposto é detalhado e a metodologia de comparação com A* e Campos potenciais é apresentada. Por fim, os resultados obtidos com a abordagem proposta são apresentados, mostrando como a técnica proposta obtém bom índice de segurança e precisão nas rotas calculadas, mesmo submetido à imprecisão do sensoriamento, além de mitigar alguns dos problemas dos algoritmos de referência citados. 2023-02-08T16:48:40Z 2023-02-08T16:48:40Z 2022-12-01 masterThesis DAROS, Filipe Testa. Planejamento de trajetória robótica baseado em relevo oceânico. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30542 por openAccess http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial UTFPR
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Daros, Filipe Testa
Planejamento de trajetória robótica baseado em relevo oceânico
description Order picking is one of the processes that has motivated the research increase in the field of logistics. Robotics can help reduce the operational cost of such a process, one of the biggest in the warehouse, in a way that the human operator can avoid moving around the warehouse to collect the products, and instead these products are moved from their storage positions to the static order assembly station with robots help. Among the most prominent techniques applied in robotics path planning, we can mention the potential fields and the A* algorithm. This paper aims to demonstrate a new approach, based on the behavior of ocean relief, for mapping an environment that simulates a logistics warehouse and comparing it with the paths calculated from the most frequently used algorithms, taking into account the distance, security, and efficiency of the proposed trajectory. At first, a theoretical review of the main algorithms involved is presented. Next, the components of the system (ROS, RabbitMQ, Coppelia) are introduced and their use is justified. After that, the proposed algorithm is detailed and the methodology of comparison with A* and Potential Fields is detailed. Finally, the results are presented, showing good numbers of safety and precision in the calculated routes, even when subjected to sensor imprecision, in addition to mitigating some of the problems of reference algorithms cited.
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