Comando de direção de antenas de rádio para teleoperação de robô móvel

Abstract

The EspeleoRobô is a teleoperated mobile robotic platform employed by the mining company Vale S.A. to explore confined environments. During inspection operations, it is common for the robot to encounter adversities, including loss of connection with the control base. This article focuses on the robotic device communication system, describing communication problems via radio signal and introducing signal strength decay models. Furthermore, we present command strategies for orienting directional antennas installed in a Pan-Tilt-Unit, so that the antennas are always pointing in the direction of the EspeleoRobô. To this end, two command strategies are investigated, one based on the robot's pose and the other using image processing. Simulations and field experiments help to verify the command strategies, demonstrating the proposed solution feasibility in improving data transmission between the mobile robot and the command base. Resumo: O EspeleoRobô é uma plataforma robótica móvel teleoperada utilizada pela mineradora Vale para a exploração de ambientes confinados. Durante operações de inspeções, é comum o robô se deparar com adversidades incluindo a perda da conexão com a base de controle. Este artigo tem como foco o sistema de comunicação do dispositivo robótico, descrevendo problemas de comunicação via sinal de rádio e introduzindo modelos de decaimento de intensidade de sinal. Além disso, são apresentadas estratégias de comando de orientação de antenas direcionais, instaladas num mecanismo Pan-Tilt de forma que as antenas estejam sempre apontando na direção do EspeleoRobô. Para tal, são investigadas duas estratégias de comando do mecanismo, uma baseada na pose do robô, e outra por processamento de imagens. As estratégias são verificadas por meio de simulações e experimentos de campo, demonstrando a viabilidade da solução proposta ao melhorar a transmissão de dados entre robô móvel e base de comando.