Control of robot swarms through natural language dialogue: A case study on monitoring fires

Abstract

There are numerous environmental and non-environmental disasters happening throughout the world, representing a big danger to common people, community helpers, to the fauna and flora. Developing a program capable of controlling swarms of robots, using natural language processing (NLP) and further on, a speech to text system, will enable a more mobile solution, with no need for keyboard and mouse or a mobile device for operating with the robots. Using a welldeveloped NLP system will allow the program to understand natural languagebased interactions, making this system able to be used in different contexts. In firefighting, the use of robots, more specifically drones, enables new ways to obtain reliable information that before was based on guesses or knowledge from someone who had long-time experience on field. Using a swarm of robots to monitor fire enables innumerous advantages, from the creation of a dynamic fire map, climate information inside the fire, to finding lost firefighters on field through the generated map. This work uses firefighting as a case-study, but other situations can be considered, like searching someone in the sea or searching for toxins in an open environmental area.

Existem muitos desastres ambientais e não ambientais em todo o mundo, representando um grande perigo para pessoas comuns, ajudantes da comunidade e para a fauna e flora. O desenvolvimento de um programa capaz de controlar enxames de robôs, usando Processamento Computacional da Língua (PCL) e, posteriormente, um sistema de fala-para-texto, permitirá uma solução mais móvel, sem necessidade de teclado e rato ou dispositivos móveis para operar com os robôs. O uso de um sistema bem desenvolvido de PCL permitirá que o programa entenda interações baseadas em linguagem natural, tornando-o capaz de ser usado em diferentes contextos. O uso de robôs (mais especificamente drones) no combate a incêndios, permite novas maneiras de obter informações confiáveis que antes eram baseadas em suposições ou conhecimentos de pessoas com longa experiência em campo. O uso de um enxame de robôs para monitorizar o incêndio permite inúmeras vantagens, desde a criação de um mapa dinâmico do incêndio, informações climáticas dentro do mesmo, até encontrar bombeiros perdidos no campo, através do mapa gerado pelos robôs. Este trabalho usa o combate a incêndios como um estudo de caso, mas outras situações podem ser consideradas, como procurar alguém no mar ou procurar toxinas numa área ambiental aberta.