Algorytm sterowania monocyklem 4D z programowym ograniczeniem konfiguracji

• Autorzy: Pazderski D.

Warianty tytułu

EN

A control algorithm for a 4D unicycle subject to virtual configuration constraints

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Kinematyka monocykla jest klasycznym przykładem układów mechanicznych, których ruch podlega ograniczeniom nieholonomicznym. W pracy rozpatruje się rozszerzony planarny model takiego obiektu z uwzględnieniem opisu obrotu koła nazywany monocyklem 4D. Z punktu widzenia robotyki rozważany układ określa podstawowy ruch nieholonomicznego kołowego robota mobilnego. Rozważono metodę przybliżonego odsprzęgania układu za pomocą sprzężenia zwrotnego wykorzystującego funkcję transwersalną. Właściwości metody w przestrzeni zadania zilustrowano wynikami symulacji numerycznych.

EN

The kinematics of the unicycle is a classic example of mechanical control systems which are subject to non-holonomic constraints. In this work, an extended 4D model of such a kinematics taking into account the wheel rotation is considered. From the point of view of robotics, this system provides an elementary description of a nonholonomic kinematics determined with respect to each wheel of a mobile platform. An approximate decoupling method for this system is designed using a dynamic feedback based on a transverse function. The properties of the method in the task space are illustrated in numerical simulations.

Słowa kluczowe

PL

monocykl; układ nieholonomiczny; planowanie ruchu; planowanie działań; planowanie zadań; algorytm sterowania

EN

unicycle; nonholonomic system; traffic planning; action plan; task planning; control algorithm

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika
• Rocznik: 2018
• Tom: z. 196
• Strony: 291--300
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Pazderski D.

• Instytut Automatyki i Robotyki, Politechnika Poznańska, ul. Piotrowo 3a, 61-138 Poznań

Bibliografia

• [1] A.M. Bloch, Nonholonomic Mechanics and Control. Springer, New York, 2003.
• [2] G. Campion, G. Bastin, B. D' Andrea-Novel. Structural Properties and Classification of Kinematic and Dynamic Models of Wheeled Mobile Robots, IEEE Trans. on Robotics and Automation, 12(1), s. 47-62, 1996.
• [3] T. Gawron, M.M. Michałek, VFO stabilization of a unicycle robot with bounded curvature of motion, 10th International Workshop on Robot Motion and Control (RoMoCo), s. 263-268, Poznań University of Technology, Poznań, Poland, 2015
• [4] P. Morin, C. Samson, Practical stabilization of driftless systems on Lie groups: the transverse function approach, IEEE Trans. Autom. Control 48(9), 2003, s. 1496-1508.
• [5] P. Morin, C. Samson, A characterization of the Lie Algebra Rank Condition by Transverse Periodic Functions, SIAM J. Control Optim. 40(4), 2001, s. 1227-1249.
• [6] D. Pazderski, Application of transverse functions to control differentially driven wheeled robots using velocity fields, Bull. Pol. A c.: Tech., 64(4), 2016, s. 831-851.
• [7] K. Tchoń, A. Mazur, I. Dulęba, R. Hossa, R. Muszyński, Manipulatory i roboty mobilne, Akademicka Oficyna Wydawnicza PLJ, 2000.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).