Teses e Dissertações não defendidas no IFAL

URI Permanente para esta coleção

https://repositorio.ifal.edu.br/handle/123456789/141

Navegar

Navegando Teses e Dissertações não defendidas no IFAL por Autor "Brito, Alisson Vasconcelos de"

Agora exibindo 1 - 1 de 1
  • Imagem de Miniatura
    Item
    Sistema de computação em borda para controle preditivo de veículos autoguiados em redes sem fio sujeitas à degradação
    (2023) Omena, Rômulo Afonso Luna Vianna de; Santos, Danilo Freire de Souza; Perkusich, Angelo; Lima, Antonio Marcus Nogueira; Silva, Jaidilson Jó da; Brito, Alisson Vasconcelos de; Pereira, Carlos Eduardo; Valadares, Dalton Cézane Gomes
    Os veículos autoguiados ou AGVs (Automated Guided Vehicles) são elementos essenciais para o transporte de materiais na indústria. No cenário da Indústria 4.0 e da Internet Industrial das Coisas, espera-se que a frota de AGVs esteja conectada e integrada ao sistema de gerenciamento da fábrica, sendo flexível e se adaptando às novas demandas. Os sistemas de controle de AGVs com navegação em rotas fixas podem não atender a esses requisitos. A computação na borda traz os recursos computacionais de nuvem para a borda da rede, portanto, estarão mais próximos dos usuários. Esses recursos podem ser acessados com rede de comunicação sem fio e assim aplicados em demandas industriais. Os AGVs podem se beneficiar disso ao transferir para o servidor de borda as atividades que demandam mais recursos computacionais. Entretanto, a rede sem fio no ambiente industrial está sujeita às degradações no sinal, que podem ser causadas por interferências, reflexões do sinal, efeitos de sombreamento, absorção das ondas eletromagnéticas, entre outros desafios. O AGV, como um robô móvel, pode atravessar áreas em que o sinal esteja degradado, podendo resultar em colisões e acidentes. Resultados de experimentos realizados sugerem que o Controle Preditivo baseado em Modelo (MPC - Model Predictive Control) executado no servidor de borda, aliado a uma estratégia de compensação de atrasos e perdas de pacotes implementada no robô, pode ser utilizado para mitigar essas degradações na rede de comunicação. Na sequência, uma arquitetura que inclui uma dupla camada de MPCs é proposta para o controle de múltiplos AGVs. A primeira camada, executada no servidor de borda, planeja a trajetória dos AGVs de modo global, prevenindo colisões dos AGVs com obstáculos fixos e entre si. No computador embarcado no AGV, o compensador utilizado nos experimentos anteriores dá lugar a outro MPC de rastreamento da trajetória, o qual deve receber do servidor de borda a trajetória do respectivo AGV e rastreá-la. Resultados de experimentos realizados em quatro cenários de validação indicam que, a partir da arquitetura proposta é possível conduzir os AGVs sem colisões, inclusive na ocorrência de atrasos e perdas de pacotes na rede de comunicação. Além disso, as atividades que demandam mais recursos computacionais são executadas no servidor de borda, de forma que o computador embarcado no AGV pode ser mais simples, reduzindo os custos e o consumo de bateria.