Robôs móveis roteadores aplicados à construção de redes ad-hoc

• Main Author: Elerson Rubens da Silva Santos
• Other Authors: Marcos Augusto Menezes Vieira
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Minas Gerais 2015
• Online Access: http://hdl.handle.net/1843/ESBF-9WVNJE

=== Mobile Robotics can help humanity in many tasks, including assist rescue operations in disasters. In environments with no communication infrastructures, it is important to establish an ad-hoc network to allow rescue teams to communicate. This work investigates the problem of deploying a set of networked robots to create an ad-hoc network interconnecting a set of static clients, allowing the clients to communicate among themselves. The proposed approach has two phases. First, a Steiner tree is built interconnecting the clients. This tree is constructed even in the presence of obstacles and, by definition, is the smallest Euclidean tree interconnecting the set of clients. In a second phase, each robot runs a state machine, allowing the ad-hoc network to be created autonomously. The approach is decentralized, autonomous and able to deal with signal propagation phenomena. We validate our approach though physical and simulated experiments and theoretical analysis. The theoretical analysis provides a bound on the maximum number of networked robots to create the solution. The real experiments, using the throughput metric, validate the approach in physical environments. === A Robótica Móvel pode auxiliar no resgate em desastres, permitindo estabelecer uma rede de comunicação em ambientes sem infra-estrutura. Neste trabalho é investigado o problema de alocar um conjunto de robôs roteadores para criar uma rede ad-hoc interconectando um conjunto de clientes estáticos. A abordagem proposta é composta por duas fases. Primeiro uma árvore de Steiner é construída interconectando os clientes. Essa árvore é construída mesmo na presença de obstáculos. Na segunda fase, cada robô executa uma máquina de estados, permitindo que a rede seja instalada autonomamente. A abordagem proposta é descentralizada, autônoma e capaz de tratar fenômenos de propagação de sinal. Para validar a abordagem são utilizados uma análise teórica e experimentos reais e simulados. A análise teórica prevê um limite máximo de robôs roteadores para a criação da solução. Os experimentos reais, através da métrica de vazão da rede, validam a abordagem em ambientes reais.