Modelagem tridimensional e simulação computacional aplicada a robótica móvel

Atualmente, um dos ramos da robótica móvel em maior destaque é a respeito do
desenvolvimento e produção de veículos inteligentes. Contudo, para produção de tal veículo, não
se pode partir diretamente para a confecção do protótipo e expô-lo ao ambiente real, pois mesmo
que diversos testes já tenham sido realizados, imprevistos podem surgir e ocasionar acidentes
as pessoas próximas. Os ambientes de simulação são de extrema importância no estudo dos
possíveis comportamentos e resultados de projetos de robótica, principalmente quando imersos
em ambientes que possam gerar danos à infraestrutura pública e população. A partir de uma
simulação com softwares confiáveis, pode-se predizer muito bem o comportamento final de um
robô tendo todos os resultados e possíveis problemas registrados. Além disso, realizar testes em
máquinas reais, mesmo que em ambiente controlado, pode demandar muito tempo e dinheiro
desnecessários, pois em muitos casos são necessárias muitas horas de testes para se ter a
ocorrência de uma falha e sensores e atuadores de custo elevado. Dessa forma, uma simulação
fornece dados sobre quais sensores e atuadores serão realmente necessários e permite ensaios
com tais componentes sem a necessidade de sua aquisição. A proposta deste trabalho é estudar
os conceitos relativos à simulação em robótica e desenvolver habilidades com o framework ROS,
simulando veículos inteligentes em ambientes modelados que sejam próximos aos reais. Para
tanto, foi criando um robô provido de rodas para teste de sensores e atuadores e algoritmos de
navegação em linguagens C++ e Python. Modelou-se, também, a futura pista de ensaios
inteligentes do Laboratório de Mobilidade Terrestre, LMT, da Universidade federal de Lavras com
todas as dimensões e componentes reais de uma pista em software de código aberto, Blender
3D, comtemplando desde placas até pedestres. Um veículo em escala real foi inserido nesta
pista e foi possível sua navegação por ela. Próximos passos deste trabalho serão vincular um
veículo com características reais, adicionando esterçamento e elementos dinâmicos mais
realistas à pista de testes. Junto a isto, pretende-se desenvolver algoritmos para que o veículo
possa navegar de forma autônoma pela pista e testar novos algoritmos desenvolvidos no âmbito
do LMT. Como algoritmos implementados com ROS podem ser facilmente aplicados em
sistemas reais, este trabalho permitirá a fácil integração de novas técnicas em veículos
inteligentes de laboratórios parceiros.