Automatização de um Veículo Elétrico Robótico com Diferencial Eletrônico ("Auto_VERDE")

Resumo

Parte significativa da pesquisa científica em Robótica Móvel nos últimos anos tem focado no desenvolvimento de veículos autônomos de quatro rodas, mas a grande maioria ainda é focada em veículos de passeio, que supõem a navegação em ambiente bem comportado como em piso asfaltado. Já para o caso do controle de veículos em ambiente todo-terreno, como no caso de um trator, por exemplo, o conhecimento das propriedades de aderência, envolvendo derrapagens, irregularidades, inclinações fortes, etc., se torna extremamente complexo, e apresenta ainda grandes desafios tecnológicos e científicos. Um desses desafios é a abordagem de distribuição de torques/velocidades nas rodas não esterçáveis de um veículo multitração, conhecido como sistema de distribuição diferencial eletrônico, tema que foi abordado no projeto VERDE - Veículo Elétrico Robótico de Diferencial Eletrônico (Fapesp regular 2014/02672-9), do mesmo grupo de pesquisa. A presente proposta apresenta-se como uma continuidade do projeto VERDE onde foram construídos dois miniveículos em escala (miniatura) com motorização elétrica multitração (dois motores traseiros independentes), instrumentados com sistema de navegação inercial INS/GPS, computador de bordo e barramento CAN, laser, câmera e sensores nas rodas e motores. Os objetivos da presente proposta são três: (1) Aperfeiçoamento tecnológico e validação do conjunto sensorial da plataforma mecânica do miniveículo todo-terreno do projeto VERDE original, incluindo a inserção de sensores de deflexão da suspensão; (2) Desenvolvimento, implantação e validação experimental de técnicas de controle linear de seguimento de trajetória, bem como de técnicas de controle não linear para aplicação em condições extremas de aderência, com escorregamento e derrapagem e terrenos inclinados, fazendo uso do diferencial eletrônico disponível no veículo. Aqui será fundamental a utilização/evolução das estratégias de distribuição de torque/velocidade nas rodas independentes do veículo multitração (Cordeiro, 2017b), (Ribeiro, 2016), desenvolvidas no projeto VERDE original, e também em fase de aprimoramento na tese de doutorado de Ribeiro (2016); (3) Desenvolvimento, implantação e validação experimental de técnicas de percepção sensorial como SLAM (visual e por laser) e comboio autônomo por visão computacional. Assim, acredita-se que o projeto Auto_VERDE, ao utilizar o grande potencial dos veículos em escala do projeto VERDE, permtirá a evolução e validação experimental das abordagens de controle veicular desenvolvidas e/ou em desenvolvimento para aplicações em terrenos com condições extremas, as quais podem ser escaladas para veículos de grande porte. (AU)