Vida Artificial 2005/2006
Rodney Allen Brooks
e a Robótica
Apresentação por: Nuno Maio N.º 28138
Introdução
• Rodney Allen Brooks
• Robótica Móvel
• Níveis de Competência
• Camadas de Controlo
• Exemplo de um Robot Móvel
Pessoa
• Nasceu em Adelaide na Austrália a 30 de
Dezembro de 1954
• Director do Computer Science and
Artificial Intelligence Laboratory no MIT
• Chief Technical Officer na iRobot Corp
Robótica Móvel – Antigo modelo
• Área quase inexistente há 30 anos
− Poucos robots autónomos
− Programados para construir modelos
tridimensionais elaborados do mundo
− Mundos muito restritos
• Áreas bem iluminadas
• Superfícies lisas
• Cubos com faces coloridas
Robótica Móvel – Antigo modelo
• Modelo tradicional
Mundo
Percepção
Planos de acção
Cognição
• Cognição: caixa computacional
− Decifra as percepções e ordena as acções
Robótica Móvel – Novo modelo
• Novo modelo
Mundo
Percepção
Acção
Cognição!
• Não existem tarefas cognitivas
− A cognição está nos olhos de quem vê
• Percepção e acção fazem todo o trabalho
Robótica Móvel – Novo modelo
• Novas aplicações desenvolvidas usando
este modelo
− Entretenimento
− Indústria
− Agricultura
− Minas
− Casa
Humanidade VS Robots
• Estaremos à beira de uma nova mudança
nas relações entre a humanidade e as
máquinas?
Níveis de Competência
• Típicos
− Detectar / Percepção
− Modelar / Traçar dados dos sensores para
uma representação do mundo
− Planear
− Execução de tarefas
− Controle do motor
Níveis de Competência
• Novos níveis
− 0. Evitar contacto com objectos (estáticos ou em movimento)
− 1. Vaguear pelo mundo sem chocar em objectos
− 2. Explorar o mundo vendo lugares à distância que a sua vista
consegue alcançar
− 3. Construir um mapa do ambiente e planear rotas de um lugar para
outro
− 4. Observar mudanças no ambiente “estático”
− 5. Raciocinar sobre os objectos que pode identificar no mundo e
executar tarefas relacionadas com eles
− 6. Formular e executar planos que envolvam mudar o estado do
mundo de um modo desejado
− 7. Raciocinar sobre o comportamento dos objectos no mundo e
modificar planos conformemente
• Cada nível de competência incluí o nível anterior como seu
subconjunto
Aproximação baseada em tarefas
de comportamento
• Objectivos múltiplos
− Ex.: Andar em frente, mas ao mesmo tempo
ultrapassar obstáculos
• Múltiplos sensores
− Ex.: Câmaras de TV, infravermelhos
• Robustez
− Ex.: À falha de um sensor adaptar-se aos ainda
funcionais
• Extensibilidade
− Ex.: Quantos mais sensores e capacidades, mais
poder de processamento é necessário
Camadas de Controlo
• A ideia chave é construir uma camada de
controlo por cada nível de competência
Nível 3
Nível 2
Nível 1
Sensores
Nível 0
Actuadores
Camadas de Controlo
• Sistema de controle do nível 0
Camadas de Controlo
• Sistema de controle do nível 1
Camadas de Controlo
• Sistema de controle do nível 2
Conclusão
• O problema do controle de robots móveis pode
ser decomposto em termos de
comportamentos em vez de módulos
funcionais
• É possível construir e testar incrementalmente
um sistema de controle complexo do robot
• Não há necessidade da existência de um
módulo central de controlo para robots móveis
Genghis
Genghis
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Robot de 6 pernas
12 motores permitindo andar em terrenos acidentados
12 sensores de força
6 sensores piroelectricos
1 inclinómetro
2 whiskers
1 Kg
Construído em 12 semanas
• Não tem sistema central de controlo
Genghis
Genghis
Questões?