Controle autônomo de VANTs através da aplicação de algoritmos de inteligência de enxame

Resumo

Nos últimos anos presenciou-se um grande crescimento no uso de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) em aplicações civis diversas e parte disso foi devido às estruturas de hardware simples combinadas a sensores e processadores de baixo custo que tornaram os VANTs multirrotores mais acessíveis (LEE; KIM, 2017). Atualmente, o desenvolvimento de tecnologias de VANTs tem sido um tópico de grande interesse (YANG, 2017) e, a depender da aplicação, enxames de partículas exibem desempenho superiores a agentes individuais, sobretudo na solução de tarefas complexas (ZHU, 2017). Nesse contexto, este trabalho tem por objetivo desenvolver um sistema para controle autônomo de VANTs através da aplicação de técnicas de inteligência de enxames. Tal sistema é composto por um dispositivo embarcado com um sistema operacional android e um computador. Os algoritmos de inteligência de enxame serão implementados no computador e são os responsáveis pela coordenação das ações dos entes do enxame composto pelos VANTs. O dispositivo android é a interface entre o computador e um ente do enxame. Através dessa interface, dados referentes ao VANT são recebidos pelo computador, tais como coordenadas e velocidade. Pela mesma interface envia-se para o VANT comandos oriundos dos algoritmos inteligentes, tais como velocidade e direção a ser seguida. Serão realizadas simulações preliminares e em seguida testar-se-á o sistema junto ao VANT real que deverá reproduzir as ações de um dos entes do enxame simulado. Dessa maneira serão ajustados os parâmetros dos algoritmos de enxame para se adequarem aos atributos particulares do VANT a fim de que simulação e execução real sejam mais fidedignas. Apesar de autônomo, o sistema permite a intervenção humana a qualquer momento para correções manuais e também por questões de segurança. O aplicativo android desenvolvido é capaz de interfacear o VANT com o computador de forma a permitir o teste de algoritmos de enxame junto a VANTs reais. Foi desenvolvida, também, uma interface de software que possibilita a integração e utilização desse sistema a outros softwares a fim de que tal sistema possa ser utilizado como plataforma de desenvolvimento em outras aplicações.