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dc.creatorTinoco, Claudiney Ramos-
dc.date.accessioned2024-08-16T19:47:13Z-
dc.date.available2024-08-16T19:47:13Z-
dc.date.issued2024-07-29-
dc.identifier.citationTINOCO, Claudiney Ramos. Autonomous and Cooperative Pathfinding Technique for Swarms of Unmanned Aerial Vehicles in Dynamic Environments. 2024. 132 f. Tese (Doutorado em Computação) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2024.575.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/42218-
dc.description.abstractThe coordination of swarms of robots is a task that demands the integration of various components, becoming even more complex in the case of swarms of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). This process involves a range of challenges, such as managing the flight controllers of each UAV, establishing effective intra-swarm communication mechanisms, ensuring adequate coordination and cooperation, and handling subtasks like pathfinding. In this context, this work proposes a pathfinding technique specifically adapted for swarm robotics. Since path construction is carried out incrementally and locally, i.e., the robots cooperate with each other and the path is found through the emergence of the swarm's global behaviour, the proposed technique becomes fully adaptable not only to static environments but also to dynamic ones. This adaptability is essential in dynamic scenarios, where conditions can change rapidly, requiring a swift and coordinated response from the swarm. The developed technique is validated through a coordination model for swarms of UAVs, also proposed in this work, with the aim of assisting in the evacuation of individuals from wildfire-affected areas. In high-risk situations like this, speed and efficiency in identifying safe escape routes can be crucial for saving lives. In this regard, the UAVs, by working collaboratively, not only identify but also converge on viable escape paths, effectively signalling them to individuals in danger. The outcomes obtained with the proposed technique and coordination model are promising. Experiments conducted in different types of environments, as well as with swarms of various sizes, demonstrated the emergence of a robust global behaviour capable of executing both the search and delineation of safe paths, thereby facilitating the evacuation of individuals from hazardous areas. This advance represents a significant contribution to swarm robotics applied to the safety of individuals, paving the way for future innovations in this context.pt_BR
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Geraispt_BR
dc.languageengpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Embargadopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/us/*
dc.subjectSwarm Roboticspt_BR
dc.subjectRobótica de Enxamespt_BR
dc.subjectSwarm Coordinationpt_BR
dc.subjectCoordenação de Enxamespt_BR
dc.subjectSwarm Intelligencept_BR
dc.subjectInteligência de Enxamespt_BR
dc.subjectEmergent Behaviourpt_BR
dc.subjectComportamento Emergentept_BR
dc.subjectPathfindingpt_BR
dc.subjectBusca de Caminhospt_BR
dc.subjectSearch-and-Rescuept_BR
dc.subjectBusca e Resgatept_BR
dc.subjectDynamic Environmentspt_BR
dc.subjectAmbientes Dinâmicospt_BR
dc.subjectDronespt_BR
dc.subjectUnmanned Aerial Vehiclespt_BR
dc.subjectVeículos Aéreos Não Tripuladospt_BR
dc.subjectWildfirespt_BR
dc.subjectIncêndios Florestaispt_BR
dc.titleAutonomous and Cooperative Pathfinding Technique for Swarms of Unmanned Aerial Vehicles in Dynamic Environmentspt_BR
dc.title.alternativeTécnica de Busca de Caminhos Autônoma e Cooperativa para Enxames de Veículos Aéreos Não Tripulados em Ambientes Dinâmicospt_BR
dc.title.alternativeTécnica Autónoma y Cooperativa de Búsqueda de Caminos para Enjambres de Vehículos Aéreos No Tripulados en Entornos Dinámicospt_BR
dc.title.alternativeTecnica Autonoma e Cooperativa di Ricerca del Percorso per Sciami di Veicoli Aerei Senza Pilota in Ambienti Dinamicipt_BR
dc.title.alternativeTechnique Autonome et Coopérative de Recherche de Chemins pour Essaims de Véhicules Aériens Sans Pilote dans des Environnements Dynamiquespt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.contributor.advisor-co1Martins, Luiz Gustavo Almeida-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttps://lattes.cnpq.br/2546751023256424pt_BR
dc.contributor.advisor-co2Travençolo, Bruno Augusto Nassif-
dc.contributor.advisor-co2Latteshttps://lattes.cnpq.br/2590427557264952pt_BR
dc.contributor.advisor1Oliveira, Gina Maira Barbosa de-
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/7119433066704111pt_BR
dc.contributor.referee1Amaral, Laurence Rodrigues do-
dc.contributor.referee1Latteshttps://lattes.cnpq.br/6978567037098928pt_BR
dc.contributor.referee2Julia, Rita Maria da Silva-
dc.contributor.referee2Latteshttps://lattes.cnpq.br/8032993126633250pt_BR
dc.contributor.referee3Romero, Roseli Aparecida Francelin-
dc.contributor.referee3Latteshttps://lattes.cnpq.br/0241862487783754pt_BR
dc.contributor.referee4Rocha, Luis Enrique Correa da-
dc.contributor.referee4Latteshttps://lattes.cnpq.br/1291739289183285pt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/2686526877112687pt_BR
dc.description.degreenameTese (Doutorado)pt_BR
dc.description.resumoA coordenação de enxames de robôs é uma tarefa que demanda a integração de diversos componentes, tornando-se ainda mais complexa no caso de enxames de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs). Esse processo envolve uma série de desafios, como gerenciar os controladores de voo de cada VANT, estabelecer mecanismos eficazes de comunicação intra-enxame, garantir a coordenação e cooperação adequadas, além de lidar com subtarefas como a busca de caminhos. Neste contexto, este trabalho propõe uma técnica de busca de caminhos especificamente adaptada para a robótica de enxames. Como a construção dos caminhos é realizada de forma incremental e local, i.e., os robôs cooperam entre si e o caminho é encontrado através da emersão do comportamento global do enxame, a técnica proposta se torna totalmente adaptável não apenas a ambientes estáticos, mas também a ambientes dinâmicos. Essa adaptabilidade é essencial em cenários de dinâmicos, onde as condições podem mudar rapidamente, exigindo uma resposta ágil e coordenada por parte do enxame de VANTs. A técnica desenvolvida é validada por meio de um modelo de coordenação para enxames de VANTs, também proposto neste trabalho, com o objetivo de auxiliar na evacuação de indivíduos de áreas afetadas por incêndios florestais. Em situações de risco, como essa, a rapidez e eficiência na identificação de rotas de fuga seguras podem ser decisivas para salvar vidas. Nesse sentido, os VANTs, ao trabalharem de forma colaborativa, não apenas identificam, mas também convergem para os caminhos de fuga viáveis, os sinalizando de maneira eficaz para indivíduos em perigo. Os resultados obtidos com a técnica e o modelo de coordenação propostos são promissores. Experimentos realizados em diferentes tipos de ambientes, bem como com enxames de diversos tamanhos, demonstraram a emergência de um comportamento global robusto, capaz de executar tanto a busca quanto o delineamento de caminhos seguros, facilitando assim a evacuação de indivíduos de áreas de risco. Esse avanço representa uma contribuição significativa para a robótica de enxame aplicada à segurança de indivíduos, abrindo caminho para futuras inovações nesse contexto.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ciência da Computaçãopt_BR
dc.sizeorduration132pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOpt_BR
dc.embargo.termsResultados em fase de preparação para publicação.pt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.te.2024.575pt_BR
dc.orcid.putcode165671848-
dc.crossref.doibatchid57e1a6dc-9d30-4207-817e-61761a81340a-
dc.subject.autorizadoComputaçãopt_BR
dc.description.embargo2026-07-29-
dc.subject.odsODS::ODS 11. Cidades e comunidades sustentáveis - Tornar as cidades e os assentamentos humanos inclusivos, seguros, resilientes e sustentáveis.pt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 13. Ação contra a mudança global do clima - Tomar medidas urgentes para combater a mudança climática e seus impactos.pt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 15. Vida terrestre - Proteger, recuperar e promover o uso sustentável dos ecossistemas terrestres, gerir de forma sustentável as florestas, combater a desertificação, deter e reverter a degradação da Terra e deter a perda da biodiversidade.pt_BR
Appears in Collections:TESE - Ciência da Computação

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