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Consciosusness in Cognitive Architectures. A Principled Analysis of RCS, Soar and ACT-R
This report analyses the aplicability of the principles of consciousness developed in the ASys project to three of the most relevant cognitive architectures. This is done in relation to their aplicability to build integrated control systems and studying their support for general mechanisms of real-time consciousness.\ud
To analyse these architectures the ASys Framework is employed. This is a conceptual framework based on an extension for cognitive autonomous systems of the General Systems Theory (GST).\ud
A general qualitative evaluation criteria for cognitive architectures is established based upon: a) requirements for a cognitive architecture, b) the theoretical framework based on the GST and c) core design principles for integrated cognitive conscious control systems
Bearing-only Formation Control of multiple UAVs with an NMPC approach: architectures and methodologies
openUno dei maggior campi di sviluppo e d’innovazione nel nostro secolo riguarda l’ambito
della robotica mobile in particolare lo studio del coordinamento di sistemi multi agenti.
Questo tipo di tecnologia permette di essere impiegata in ambiti di calamitĂ naturali o
situazioni critiche dove i sistemi multi agenti posso operare missioni di search and rescue
o monitoraggio ambientale. In campo vengono impiegati veicoli terrestri autonomi UGV
(Unmanned Ground Vehicle) e veicoli aerei autonomi UAV(Unmanned Aerial Vehicle) che
possono cooperare tra di loro. Gli ambienti esterni presentano diverse problematiche e una
di queste può essere la mancanza di accesso alla rete GPS. Per tale motivo si studiano leggi
di controllo che non impiegano questo tipo di informazioni come bearing-only formation
control dove gli agenti rilevano tra di loro solo angoli relativi, i quali possono essere
calcolati tramite una semplice camera 2D.
Questo lavoro di tesi ha lo scopo di esplorare la teoria della bearing rigidity applicata a
formazioni di agenti omogenei nello specifico quadricotteri sfruttando la tecnologia NMPC
con MATMPC. La tesi va ad esplorare le differenze delle diverse architetture in particolare
va ad implementare una architettura centralizzata e mette giĂą le basi per un possibile
sviluppo di un’architettura decentralizzata. Il lavoro mostra come è creare il modello per
NMPC con diverse varianti del modello dell’agente (come è stato modellizzato), diversi
funzionali di costo e diverse formazioni. Per l’implementazione viene usato ROS2 per lo
sviluppo dell’intero ecosistema di controllo e viene usata la piattaforma PX4 che mette a
disposizione un ottima architettura di controllo a basso livello per la gestione del singolo
quadricottero. Inoltre la tesi usa il sistema SITL(Software In The Loop) di PX4 per
rendere le simulazioni di Gazebo il piĂą vicine alla realtĂ .One of the major fields of development and innovation in our century concerns mobile
robotics, particularly the study of multi-agent system coordination. This type of technol-
ogy can be employed in natural disaster scenarios or critical situations where multi-agent
systems can perform search and rescue missions or environmental monitoring. In this
field, autonomous ground vehicles (UGVs) and unmanned aerial vehicles (UAVs) are used,
which can cooperate with each other. Outdoor environments pose various challenges, and
one of these challenges can be the lack of access to GPS network. For this reason, control
laws that do not rely on GPS information are studied, such as ”bearing-only formation
control,” where agents only perceive relative angles between each other, which can be
calculated using a simple 2D camera.
The purpose of this thesis work is to explore the theory of bearing rigidity applied to forma-
tions of homogeneous agents, specifically quadcopters, using Nonlinear Model Predictive
Control (NMPC) with MATMPC. The thesis aims to explore the differences between dif-
ferent architectures, particularly by implementing a centralized architecture and laying the
groundwork for a possible development of a decentralized architecture. The work demon-
strates how to create the model for NMPC with various agent model variants,different cost
functions, and different formations. ROS2 is used for the implementation of the entire
control ecosystem, and the PX4 platform is used, which provides an excellent low-level
control architecture for managing individual quadcopters. Additionally, the thesis utilizes
the PX4 Software In The Loop (SITL) system to make Gazebo simulations as close to
reality as possible
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