Lagranżowskie jakobianowe algorytmy planowania ruchu robotów przy afinicznych ograniczeniach typu Pfaffa

• Autorzy: Tchoń K. , Ratajczak J.

Warianty tytułu

EN

Lagrangian jacobian motion planning algorithms of robots subject to affine Pfaffian constraints

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca przedstawia jakobianowe algorytmy planowania ruchu robotów nieholonomicznych oparte na pojęciu lagranżowskiej odwrotności jakobianu. Założono, że ruch robota podlega afinicznym ograniczeniom typu Pfaffa i przyjęto model robota w postaci afinicznego układu sterowania. Zdefiniowano odwzorowanie wejście-wyjście układu, jego przybliżenie liniowe i jakobian. Wprowadzono prawostronną odwrotność jakobianu będącą rozwiązaniem zadania sterowania optymalnego przybliżeniem liniowym układu, z funkcją celu typu Lagrange'a. Działanie algorytmu zilustrowano za pomocą symulacji komputerowych rozwiązania zadania planowania ruchu w pewnym manipulatorze kosmicznym poruszającym się przy zachowaniu niezerowego momentu pędu.

EN

This work presents Jacobian motion planning algorithms founded on the concept of a Lagrangian Jacobian inverse. It is assumed that the robot's motion is subordinated to affine Pfaffian constraints that yield the robot's representation in the form of a control-affine system. The input-output map of this system is defined as well as its linear approximation and Jacobian. The right inverse of the Jacobian is introduced by reference to an optimal control problem for the linear approximation, with the Lagrange-type objective function. Performance of the Lagrangian motion planning algorithms is illustrated by computer simulations of a space manipulator with conserved non-zero angular momentum.

Słowa kluczowe

PL

robotyka; ruch robota; planowanie ruchu; planowanie działań; planowanie zadań

EN

robotics; robot motion; traffic planning; action plan; task planning

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika
• Rocznik: 2018
• Tom: z. 196
• Strony: 319--328
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Tchoń K.

• Katedra Cybernetyki i Robotyki, Wydział Elektroniki, Politechnika Wrocławska, ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Ratajczak J.

• Katedra Cybernetyki i Robotyki, Wydział Elektroniki, Politechnika Wrocławska, ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

Bibliografia

• [1] K. Tchoń, A. Ratajczak, I. Góral. Lagrangian Jacobian inverse for nonholonomic robotic systems, Nonlinear Dynamics, 82, 2015, s. 1923-1932.
• [2] K. Tchoń, J. Ratajczak. General Lagrange-type Jacobian inverse for nonholonomic robotic systems, IEEE Trans Robotics, 34, 2018, s. 256-263.
• [3] K. Tchoń, J. Ratajczak. General Lagrangian Jacobian motion planning algorithm for affine robotic systems with application to a space manipulator. Proc. MMAR 2017 Conference, Międzyzdroje, Poland, DOI 10.1109/MMAR.2017.8046950.
• [4] Rybus, T., Seweryn, K.: Planar air-bearing microgravity simulators: review of applications, existing solutions and design parameters. Acta Astronaut. 120, 2016, s. 239-259.
• [5] Rybus, T.: Control of a satellite manipulator during the interception maneuver and the motion stabilization. Rozprawa doktorska, Politechnika Wrocławska, 2016.

Uwagi

PL

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