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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

    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    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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    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    Robtica InteligenteRobtica Inteligente

    Avaliao:

    50% Exame

    50% Trabalho:

    15% Relatrio IntercalarData: ? Semana

    50% Desenvolvimento e Apresentao do Trabalho25% Relatrio final

    Data: ltima Semana10% Aulas

    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    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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    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    Robtica Inteligente

    Manipulador

    Com Pernas

    Com Rodas reconfigurvel

    Humanoide Com lagartas

    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    Robtica InteligenteOutros Robs:

    Robs de HoliwoodStar Wars

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    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    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

    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    Robtica InteligenteEstudos percursores da robtica Inteligente

    Ciberntica(teoria do controlo, C. InformaoBinica)

    Inteligncia Artificial

    Robtica

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    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    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

    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    Robtica Inteligente

    Como Sentir e Perceber Como ControlarComo gerar Aces

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    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    Robtica Inteligente

    Arquitectura tpica de Rob Mvel

    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    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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    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    Robtica InteligentePseudo-paralelismo funcional em processador nico:

    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    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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    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    Robtica Inteligente

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

    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    Robtica InteligenteRobs para o espao

    Sojourner: parte doenviado a Marte em 1997

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    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    Robtica Inteligente

    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.

    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    Robtica Inteligente

    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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    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    Robtica InteligenteRobtica Inteligente

    Funcionalidades da Robtica Inteligente

    Percepo

    Navegao

    Planeamento

    DecisoAco

    Interpretao

    Coordenao

    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    Robtica InteligenteRobtica Inteligente

    Organizar as funcionalidades

    Arquitecturas de controlo

    Algoritmos

    Suporte

    Capacidades

    Interpretao da

    Viso

    Planeamentoda

    Aco

    Controlo da

    Navegao

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    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    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*

    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    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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    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    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

    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    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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    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    Robtica Inteligente

    Rob:AutnomoMvel

    Ambiente:DinmicoNo estruturadoParcialmente observvelIncerto

    Equipas de Robs

    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    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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    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    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

    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    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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    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    Robtica Inteligente

    Robtica e Prodtica

    Fabricao Flexvel

    Gesto Integrada da Produo

    Sistema Produtivo + Sistema tecnolgico de Informao

    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    Robtica Inteligente

    Exemplo de utilizao doparadigma CIM na empresaTexas Instruments

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    LEIC/2004 Eugnio Oliveira

    Robtica Inteligente

    Diferenas Organizacionais entre o Japo e os USA