Modelowanie i analiza dynamiczna dwukołowego mobilnego robota

• Autorzy: Noga S.

Warianty tytułu

EN

Modelling and dynamical analysis of a two-wheeled mobile robot

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszym artykule analizowana jest kinematyka i dynamika dwukołowego mobilnego robota z uwzględnieniem samonastawnego koła podpierającego. W procesie modelowania zastosowano metody mechaniki analitycznej, zaadaptowane do badań układów z więzami nieholonomicznymi. Wyprowadzono także równania różniczkowe ruchu robota przy założeniu, że pojazd porusza się po powierzchni nachylonej. Dla zadanej trajektorii ruchu układu wyznaczono przebiegi czasowe parametrów kinematycznych oraz konieczne do realizacji ruchu wartości momentów napędowych.

EN

This paper studies the kinematics and dynamic modelling of a nonholonomic two wheeled mobile robot. Kinematics and dynamics of the bracket, and the caster wheel is described. Kinematics equations for the arbitrary chosen point of the system are given by using classical equations of theoretical mechanics. Slope plane motion of the system is described. The sinusoidal trajectory is utilized. Simulation results are presented to illustrate the efficancy of the approach.

Słowa kluczowe

PL

kinematyka i dynamika układów nieholonomicznych; mobilne roboty kołowe; więzy nieholonomiczne

EN

kinematics and dynamics of nonholonomic systems; nonholonomic constraints; wheeled mobile robot

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Mechanika
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 102, z. 14-M
• Strony: 63--81
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., wz., wykr.

Twórcy

autor

Noga S.

• Katedra Mechaniki Stosowanej i Robotyki, Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa, Politechnika Rzeszowska

Bibliografia

• [1] Buratowski T., Modelowanie i identyfikacja mobilnych robotów kołowych, rozprawa doktorska, AGH, Kraków 2003.
• [2] Giergiel J., Hendzel Z., Żylski W., Zagadnienia dynamiki mobilnych robotów kątowych, Przegląd Mechaniczny, 13, 1999, 14-18.
• [3] Giergiel J., Żylski W., Kinematyka i dynamika 2-kołowego mobilnego robota, XVI Ogólnopolska Konferencja Naukowo-Dydaktyczna „Teorii Maszyn i Mechanizmów", Rzeszów/Jawor, 1998, 441-448.
• [4] Gutowski R., Mechanika analityczna, PWN, Warszawa 1971.
• [5] Hendzel Z., Żylski W., Modelowanie dynamiki mobilnych robotów kołowych równaniami Maggiego, V Szkoła Analizy Modalnej, Kraków 2000, 343-353.
• [6] Kane T.R., Dynamics of Nonholonomic Systems, Journal of Applied Mechanics, 28, 1961, 574-578.
• [7] Nejmark J.I., Fufajew N.A., Dynamika układów nieholonomicznych, PWN, Warszawa 1971.
• [8] Noga S., Kinetyka dwukołowego mobilnego robota, rozprawa doktorska, Politechnika Rzeszowska, Rzeszów 2004.
• [9] Ostrovskaya S., Angeles J., Nonholonomic systems revisited within the framework of analytical mechanics, Applied Mechanics Review, 51, 1998, 415-433.
• [10] Pioneer 2 Mobile Robot - Operations Manual, 1999, ActivMEDIA ROBOTICS, LLC.
• [11] Saha S.K., Angeles J., Dynamics of nonholonomic mechanical systems using a natural orthogonal complement, Journal of Applied Mechanics, 58, 1991, 238-243.
• [12] Spong M.W., Vidyasagar M., Robot Dynamics and Control, Wiley, New York 1989.
• [13] Yu Q., Chen I.-M., A general approach to the dynamics of nonholonomic mobile manipulator systems, Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, 124, 2002, 512-521.
• [14] Zhang Y.L., Velinsky S.A., Feng X., On the tracking control of differentially steered wheeled mobile robots, Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, 119, 1997, 455-461.
• [15] Żylski W., Hendzel Z., Noga S., Inverse kinematics problem of a mobile 2-wheeled robot, Proceedings of the International Scientific Conference „Mechanics 2000", Rzeszów 2000, 491-495.