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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2005.tde-10062005-104556
Document
Author
Full name
Antonio Henrique Pinto Selvatici
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2005
Supervisor
Committee
Reali Costa, Anna Helena (President)
Okamoto Junior, Jun
Sarcinelli Filho, Mário
Title in Portuguese
AAREACT: uma arquitetura comportamental adaptativa para robôs móveis que integra visão, sonares e odometria.
Keywords in Portuguese
aprendizado computacional
robôs
robótica
visão computacional
Abstract in Portuguese
Para ter uma aplicação real, um robô móvel deve poder desempenhar sua tarefa em ambientes desconhecidos. Uma arquitetura para robôs móveis que se adapte ao meio em que o robô se encontra é então desejável. Este trabalho apresenta uma arquitetura adaptativa para robôs móveis, de nome AAREACT, que aprende como coordenar comportamentos primitivos codificados por Campos Potenciais através de aprendizado por reforço. Cada comportamento utiliza a informação de apenas um tipo de sensor (visão, sonar ou odometria). O sensor de visão foi desenvolvido neste trabalho, e utiliza os tempos para colisão obtidos através da análise de seqüências de imagens para indicar a disposição dos objetos à frente do robô. A atuação da arquitetura proposta é comparada com a apresentada por uma arquitetura com coordenação fixa dos comportamentos, demonstrando melhor desempenho. Os resultados obtidos neste trabalho também apontam a alta capacidade de adaptação da arquitetura AAREACT.
Title in English
AAREACT: an adaptive behavioral architecture for mobile robots that integrates vision, sonars and odometry.
Keywords in English
computer vision
machine learning
robotics
robots
Abstract in English
It is desirable that mobile robots applied to real world applications perform their operations in previously unknown environments. Thus, a mobile robot architecture capable of adaptation is very suitable. This work presents an adaptive architecture for mobile robots called AAREACT, that has the ability of learning how to coordinate primitive behaviors codified by the Potential Fields method through reinforcement learning. Each behavior uses the information of a single sensor (vision, sonar or odometer). This work also brings details about the vision sensor's development, which uses time-to-crash information in order to detect distances to frontal obstacles. The proposed architecture's actuation is compared to that showed by an architecture that performs a fixed coordination of its behaviors, and shows a better performance. The obtained results also suggest that AAREACT has good adaptation skills.
 
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dissertacao.pdf (1,021.77 Kbytes)
Publishing Date
2005-08-05
 
WARNING: The material described below relates to works resulting from this thesis or dissertation. The contents of these works are the author's responsibility.
  • SELVATICI, Antonio Henrique Pinto, and Costa, Anna Helena Reali. A hybrid adaptive architecture for mobile robots based on reactive behaviors. In HIS'05 Fifth International Conference on Hybrid Intelligent Systems, Rio de Janeiro, 2005. Proceedings of the Fifth International Conference on Hybrid Intelligent Systems.Los Alamitos, California : IEEE Computer Society, 2005. Available from: http://www.ica.ele.puc-rio.br/his05/index.html.
  • SELVATICI, Antonio Henrique Pinto, and Costa, Anna Helena Reali. Obstacle avoidance using time-to-contact information. In 5th. IFAC Symposium on Intelligent Autonomous Vehicles, Lisboa, 2004. Proceedings of the 5th IFAC Symposium on Intelligent Autonomous Vehicles, IAV'2004., 2004.
  • SELVATICI, Antonio Henrique Pinto, e Costa, Anna Helena Reali. Aprendizado da coordenação de comportamentos primitivos para robôs móveis. In VII Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente - SBAI, São Luis, 2005. VII Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente - SBAI., 2005. Dispon?vel em: http://www.dee.ufma.br/sbailars/.
  • SELVATICI, Antonio Henrique Pinto, e Costa, Anna Helena Reali. Combinaçao de sensores através da cooperaçao de comportamentos primitivos. In XV Congresso Brasileiro de Automática, Gramado, RS, 2004. Anais do XV Congresso Brasileiro de Automática., 2004.
  • SELVATICI, Antonio Henrique Pinto, e Costa, Anna Helena Reali. Range Sensor Using Time-to-Contact. In II Workshop do Projeto AACROM, São José dos Campos, SP., 2003. Anais do II Workshop do Projeto AACROM., 2003.
All rights of the thesis/dissertation are from the authors
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