Combining Assembly Planning and Geometric Task Planning

Lallement, Raphaël; Cortés, Juan; Gharbi, Mamoun; Boeuf, Alexandre; Alami, Rachid; Fernandez-Agüera, Carmelo J.; Maza, Iván

doi:10.1007/978-3-030-12945-3_22

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“…Además se propuso realizar tareas cooperativas entre distintos UAV que sujetaran distintas partes de una estructura y la transportaran, a la respectiva locación del ensamblaje. El problema de planificación cooperativa para el ensamblado de estructuras en el proyecto ARCAS es tratado por Lallement et al (2019).…”

Section: Resunclassified

Actividades de construcción sencillas desarrolladas por sistemas aéreos no tripulados

Becerra,

Sterpin Buitrago

2023

Tecnura

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Contexto: Los vehículos aéreos no tripulados (UAV, por sus siglas en inglés) han tomado gran relevancia en los últimos años, al integrarse en diversos sectores de la economía, como el agrícola, energético, público, construcción, entre otros. Precisamente, en este último sector, se han venido realizando avances que permiten la manipulación, transporte e identificación de elementos propios del sector, así como la cooperación entre distintos robots aéreos o robots terrestres para solucionar el problema de límite de carga, asociado a los UAV. Método: Este trabajo está dividido en cuatro categorías en las que los UAV y los sistemas aéreos no tripulados (UAS, por su sigla en inglés) han aportado al desarrollo de actividades de construcción de forma autónoma. Se realiza una búsqueda exhaustiva mediante Google Scholar empleando palabras claves tales como “UAV”, “robotics”, “UAS”, “construction”, “cooperation”, “architecture” y “assembly”, las cuales permiten identificar trabajos desarrollados en este campo. En la búsqueda se realiza combinaciones entre las distintas palabras con el fin de reducir el amplio panorama que se presenta al utilizar tan solo una de ellas. Resultados: Se obtiene un panorama de diversos sistemas aéreos no tripulados que ejecutan tareas simples que conlleven la automatización del sector de la construcción; en ese sentido, se enumeran las características, virtudes y limitantes actuales de estos sistemas, así como, los desafíos que se proponen a futuro. Conclusiones: El mercado actual de UAV está orientado principalmente a sistemas teleoperados; sin embargo, centros de investigación han venido desarrollando UAV y UAS más autónomos. La baja capacidad de carga de estos sistemas ha sido compensada con la cooperación entre robots aéreos, terrestres e, inclusive, humanos. Dicha cooperación exige la creación de algoritmos que coordinen todos los agentes que intervienen en el sistema. Se deben tener en cuenta las condiciones del entorno de construcción, así como, la precisión y estabilidad de estos sistemas.

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Section: Resunclassified

Actividades de construcción sencillas desarrolladas por sistemas aéreos no tripulados

Becerra,

Sterpin Buitrago

2023

Tecnura

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“…Some works attempted to combine assembly and geometric planning. In [11], [12] the two aspects are treated separately, but the two planners are implemented in a loop-like framework. The low-level (motion) planner can influence the decisions of the assembly planner at the higher-level.…”

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Communication-based and Communication-less approaches for Robust Cooperative Planning in Construction with a Team of UAVs

Umili

Tognon

Sanalitro

et al. 2020

2020 International Conference on Unmanned Aircraft Systems (ICUAS)

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In this paper, we analyze the coordination problem of groups of aerial robots for assembly applications. With the enhancement of aerial physical interaction, construction applications are becoming more and more popular. In this domain, the multi-robot solution is very interesting to reduce the execution time. However, new methods to coordinate teams of aerial robots for the construction of complex structures are required. In this work, we propose an assembly planner that considers both assembly and geometric constraints imposed by the particular desired structure and employed robots, respectively. An efficient graph representation of the task dependencies is employed. Based on this framework, we design two assembly planning algorithms that are robust to robot failures. The first is centralized and communication-based. The second is distributed and communication-less. The latter is a solution for scenarios in which the communication network is not reliable. Both methods are validated by numerical simulations based on the assembly scenario of Challenge 2 of the robotic competition MBZIRC2020. Index Terms-multi-robot systems, task planning, aerial vehicles application I. INTRODUCTION In the last decades, Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) become extremely popular in a wide range of applications. Recently, the advance of aerial physical interaction led to new applications ranging from contact-based inspection [1] to transportation [2] and assembly. In the fields of manipulation of large objects and assembly of structures, the use of a multi-robot system is becoming very popular [3]. It allows to increase the overall payload and manipulation capabilities, and from the other side, as well as to perform multiple tasks in parallel, minimizing the execution time. In this work, we focus on the second aspect, i.e., multi-robot assembly tasks. In particular, we consider a group of UAVs that have to cooperatively assemble a structure composed of several elements, sharing the tasks, the resources, and the working environment. The robots must autonomously find the best assembly plan that optimizes the available resources and

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A Hierarchical Model to Enable Plan Reuse and Repair in Assembly Domains

Parashar

Naik

et al. 2021

2021 IEEE 17th International Conference on Automation Science and Engineering (CASE)

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Combining Assembly Planning and Geometric Task Planning

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Actividades de construcción sencillas desarrolladas por sistemas aéreos no tripulados

Actividades de construcción sencillas desarrolladas por sistemas aéreos no tripulados

Communication-based and Communication-less approaches for Robust Cooperative Planning in Construction with a Team of UAVs

A Hierarchical Model to Enable Plan Reuse and Repair in Assembly Domains

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