No dia 15 de janeiro decorreu a sessão Using transient controllers to satisfy high-level multi-robot tasks, uma DEEC TALK organizada em parceria com o Instituto de Sistemas e Robótica (ISR). A tarde contou com a participação de Dimos V. Dimarogonas, professor na Divisão de Decision and Control Systems, School of Electrical Engineering and Computer Science, do KTH, e co-autor do livro Formal Methods for Multi-Agent Feedback Control Systems. A sua investigação inclui sistemas multi-agente, sistemas híbridos e controlo, navegação e manipulação robótica, interação humano-robô e controlo em rede.

A DEEC TALK teve início com uma breve introdução do orador, por parte de Sérgio Pequito, Vice-Presidente da Investigação, Desenvolvimento e Relações Externas.

Dimos V. Dimarogonas começou por explicar que a sua motivação para o desenvolvimento de controladores transitórios tem origem nas diversas aplicações que têm sido propostas ao longo dos últimos anos, incluindo categorias como multi-veículo e multi-robô, nas quais destacou a utilização de drones e de veículos de transporte. No entanto, embora tenham existindo vários tipos de desenvolvimento e de abordagens, o investigador reforçou que, do seu ponto de vista, permanece a questão de como poderá ser realizada e otimizada a adaptação imediata às condições em que se encontram os agentes, de forma a manter o funcionamento dos sistemas.

Os sistemas multi-robôs são desenvolvidos com o objetivo de responder a tarefas cada vez mais complexas. Estas tarefas são distribuídas, envolvendo a comunicação entre os diferentes agentes tendo em conta a definição de parâmetros de resposta tanto a nível espacial como temporal. Estes parâmetros definem ações através de de lógicas quantitativas, como a Metric Interval Temporal Logic e a Signal Temporal Logic.

Como exemplo, o investigador abordou algumas das indicações que são dadas a um determinado sistema de transporte: manter a distância de 1 metro em relação a outros robôs (parâmetro espacial), monitorizar a área periodicamente a cada 20 segundos (parâmetro temporal) e pedir a coordenação para a recolha de objetos de interesse e deslocação para a estação final. Desta forma, o controlo e o planeamento da ação de cada robô dependem de linguagens formais de verificação lógica.

Nos sistemas multi-robôs, diferentes robôs poderão ter tarefas distintas que se complementam, correspondendo assim a uma lógica de organização descentralizada. Desta forma, existe uma dependência entre os diferentes agentes tanto a nível de posicionamento do espaço e ação no mesmo - consequente da distância necessária entre os diferentes robôs e os obstáculos presentes - como a nível temporal - momento, duração e periodicidade da ação. Esta dependência cria, como consequência, um aumento exponencial do número de estados (como a posição do robô e o estado da tarefa) de cada agente ou seja, a complexidade do sistema cresce à medida que são adicionados mais robôs.

Por este motivo, os investigadores recorrem a metodologias de controlo transitório, que se focam na resposta do sistema durante as alterações dos respetivos estados, de forma a criar soluções que considerem os parâmetros referentes ao tempo e ao espaço de cada robô, incluindo decisões como a definição da trajetória e o momento da deslocação. Desta forma, as tarefas atribuídas deverão ser coincidentes, matematicamente, com o tipo de comunicação possível, efetuada entre diferentes robôs - algo que constitui um dos desafios desta área.

Ao longo da sessão, Dimos V. Dimarogonas partilhou ainda os cálculos utilizados no desenvolvimento destes sistemas, incluindo o contributo de alguns estudantes de doutoramento.

Atualmente, o grupo de investigação de Dimos V. Dimarogonas inclui também a utilização destes sistemas em ambientes aquáticos.

A sessão terminou com algumas perguntas, colocadas pelos estudantes e investigadores presentes.