Navegação autônoma para veículos aéreos não tripulados simulados em ambientes desconhecidos: planejamento de caminhos através do uso da aprendizagem por reforço

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Data

2023-07-12

Autores

Orientador

Simões, Marco Antônio Costa

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Editor

Universidade do Estado da Bahia
Resumo

Com o avanço da tecnologia e o aumento do uso de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) em diversas aplicações, como inspeções de infraestruturas, monitoramento ambiental e entregas de mercadorias, torna-se fundamental o desenvolvimento de técnicas avançadas para o planejamento de caminhos dessas aeronaves. Trabalhos relacionados na área têm explorado abordagens de aprendizagem por reforço para o planejamento de caminhos em ambientes 2D, porém, ainda existem lacunas a serem preenchidas em relação a ambientes 3D e à inclusão de obstáculos complexos. Nessa perspectiva, este estudo propõe a integração do algoritmo de busca A* no módulo de planejamento de caminhos, comparando com técnicas de navegação que utilizam a aprendizagem por reforço. Além disso, para aprimorar a percepção do agente no ambiente tridimensional, é proposta uma modelagem que converte dados de um sensor 2D em uma representação abstrata 3D via software, permitindo ao VANT obter uma compreensão mais abrangente e precisa do cenário. Os experimentos revelaram um significativo aumento na taxa de sucesso da navegação autônoma, indo de 29% para 76% com a utilização da modelagem tridimensional dos obstáculos. Além disso, demonstramos que o VANT, treinado por meio de aprendizado por reforço, adquiriu habilidades fundamentais de navegação. Esses avanços visam preencher lacunas e, consequentemente, contribuir para a automação e eficiência das operações dessas aeronaves.


Descrição

Palavras-chave

Plajenamento de caminhos, Veículos aéreos não tripulados, Aprendizagem por reforço

Citação

JESUS, Filipe Silva de. Navegação autônoma para veículos aéreos não tripulados simulados em ambientes desconhecidos: planejamento de caminhos através do uso da aprendizagem por reforço. Orientador: Marco Antônio Costa Simões. 2023. 116 f. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado em Sistemas de Informação) - Departamento de Ciências Exatas e da Terra, Campus I, Universidade do Estado da Bahia. Salvador- BA, 2023.

URI

https://saberaberto.uneb.br/handle/20.500.11896/6504

Coleções

Bacharelado em Sistemas de Informação - DCET1

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