O Prof. Dr. Marcos Ricardo Omena de Albuquerque Maximo da Divisão de Ciência da Computação do ITA recebeu prêmio de 1º lugar no Concurso de Teses e Dissertações em Robótica (CTDR) 2018, na categoria Doutorado. O CTDR é um evento bianual e esse ano premiou os melhores trabalhos acadêmicos de pós-graduação em Robótica concluídos no Brasil de outubro de 2016 a outubro de 2018. O trabalho intitulado "Automatic Walking Step Duration through Model Predictive Control" foi desenvolvido no Programa de Pós-graduação em Engenharia Eletrônica e Computação do ITA sob orientação do Prof. Dr. Rubens Junqueira Magalhães Afonso e do Prof. Dr. Carlos Henrique Costa Ribeiro.
Na tese, usou-se a técnica de Controle Preditivo (MPC), que é uma abordagem de controle ótimo em que problemas de otimização com restrições, são resolvidos iterativamente sobre horizontes retrocedentes, combinando efetivamente predição do comportamento futuro do sistema e tratamento de restrições, características relevantes para obter alto desempenho em locomoção por pernas. No caso, um controlador preditivo para caminhada de robô humanoide que permite posicionamento automático de passo foi estendido para permitir também decisão de duração de passo. No esquema proposto, problemas de otimização (programas quadráticos misto-inteiros - MIQPs) são resolvidos on-line para decidir simultaneamente a trajetória do centro de massa, e as posições e durações dos passos, enquanto respeita-se restrições de atuação, de geometria e de contato.
Resultados de simulação mostraram que o controlador desenvolvido, que decide tanto posicionamento quanto duração de passo, expande largamente a margem de tolerância a perturbações (como empurrões) do robô em comparação com um controlador estado da arte, que decide posicionamento mas possui duração fixa. Para reduzir o custo computacional com o objetivo de implementação em robôs reais, formulações em que o robô decide apenas a duração do primeiro passo também foram investigadas e mostraram tempo computacional compatível com implementação em tempo real.
Atualmente, o professor desenvolve uma linha de pesquisa na área, por meio da coordenação da ITAndroids, equipe de competições de robótica vinculada ao Laboratório de Sistemas Computacionais Autônomos (LAB-SCA). Além da contribuição científica da tese, as estratégias de controle de caminhada são usadas nos robôs humanoides da ITAndroids e são parte importante no excelente desempenho alcançado pela equipe em competições.
A tese teve o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) por meio do projeto regular 2016/03647-3.
A íntegra da tese pode ser acessada na Biblioteca Digital do ITA através do seguinte link: http://www.bdita.bibl.ita.br/tesesdigitais/lista_resumo.php?num_tese=74077
Fonte: Divisão de Ciências da Computação
Edição: Divisão de Comunicação Social