Progettazione e controllo di applicazioni con sistemi multirobot

Questa tesi descrive l'attività di ricerca svolta sull'analisi di piattaforme robotiche singole e multiple. Molto utilizzati sono i veicoli autonomi senza pilota, originariamente realizzati per applicazioni militari, ora si stanno diffondendo anche nel settore civile. In generale, i robot sono utilizzati in vari campi di applicazione come l'agricoltura, l'esplorazione e la sorveglianza. I robot, quando dotati di sensori specifici, possono essere utilizzati per identificare i fattori di rischio, aumentando la velocità di esecuzione e allo stesso tempo riducendo il rischio per il personale. I veicoli aerei senza pilota (UAV), sempre più diffusi, sono una risorsa importante in scenari inospitali o inaccessibili. A volte ci sono scenari applicativi in ​​cui un solo robot non basta e per questo sono stati introdotti sistemi multi-robot. Il termine Sciame indica il comportamento bioispirato di un insieme di agenti, spesso omogenei e con lo stesso obiettivo. Proprio come gli animali si uniscono in natura per risolvere un problema comune, anche i robot mobili autonomi possono lavorare insieme per svolgere compiti impegnativi. La ricerca sui sistemi robotici distribuiti è fortemente supportata dalla comunità della robotica, come dimostrano i molteplici progetti che utilizzano più di una piattaforma robotica per la stessa missione. In particolare, le piattaforme più utilizzate nel campo dello sciame sono gli UAV, per la loro manovrabilità. I ricercatori di robotica hanno studiato questo tipo di sistemi robotici mobili che sono stati sviluppati per decenni. I sistemi multi-robot sono emersi come un'alternativa adeguata ai robot singoli, in quanto possono essere più efficienti e tolleranti ai guasti. Tuttavia, la complessità di questi sistemi multi-robot coinvolge diversi aspetti, tra cui la comunicazione tra i robot, i tipi di piattaforme, la localizzazione, la mappatura dell'ambiente e il coordinamento del movimento. Inizialmente sono stati utilizzati tipi omogenei di robot, poiché l'idea era di dividere i compiti tra più robot per accelerare l'esecuzione della missione. Tuttavia, la collaborazione di piattaforme identiche spesso non è sufficiente per svolgere compiti più impegnativi, poiché tutte le piattaforme utilizzate soffrono delle stesse limitazioni. Studi recenti mostrano come la creazione di multi-robot eterogenei cooperanti possa aumentare l'efficienza poiché sfruttano solo i vantaggi di ogni singola piattaforma, superando così i propri limiti. La presente tesi presenta una raccolta di lavori che prevedono l'uso di robot singoli e sistemi multi-robot omogenei ed eterogenei, volti a svolgere compiti impegnativi in ​​scenari del mondo reale.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2022

Author dc:creator

• SUTERA, GIUSEPPE

Contributors dc:contributor

• MUSCATO, Giovanni

• Multi-robot, Control, Swarm, UAV, UGV, Robotic systems, Prototyping, ROS
• Multi-robot, Controllo, Sciame, UAV, UGV, Sistemi robotici, Prototipazione, ROS

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/closedAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

ita

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/581229

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/581229