Neuronowe programowanie dynamiczne w sterowaniu behawioralnym mobilnym robotem kołowym

• Autorzy: Hendzel M. , Szuster M.

Warianty tytułu

EN

Neural dynamic programming in behavioural control of a wheeled mobile robot

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono problematykę generowania bezkolizyjnych trajektorii ruchu mobilnego robota kołowego (MRK) z zastosowaniem algorytmów Neuronowego Programowania Dynamicznego (NDP – Neural Dynamic Programming) oraz układów z logiką rozmytą (FL – Fuzzy Logic). Proponowany hierarchiczny układ sterowania składa się z warstwy generowania trajektorii ruchu, opartej na odruchowej nawigacji MRK w nieznanym środowisku dwuwymiarowym ze statycznymi przeszkodami, oraz warstwy realizacji ruchu. Badania symulacyjne zaproponowanego algorytmu generowania bezkolizyjnych trajektorii oraz realizacji ruchu MRK Pioneer 2-DX przeprowadzono w wirtualnym środowisku obliczeniowym.

EN

In this paper an innovative approach to a collision-free trajectory generating for a wheeled mobile robot (WMR) with Neural Dynamic Programming (NDP) and Fuzzy Logic (FL) algorithms, is proposed. The presented hierarchical control system consists of a trajectory generating algorithm based on reactive navigation of the WMR in unknown 2D environment with static obstacles, and a tracking control system. A strategy of reactive navigation is developed including two main behaviours: obstacle avoiding behaviour (OA) and goal-seeking behaviour (GS) realized in a form of NDP algorithms. These simple, individual behaviours are combined by the fuzzy combiner of behaviours (CB), that determines influence of the individual behaviours according to environment conditions. A computer simulations of the proposed control algorithm have been conducted in virtual environment for the WMR Pioneer 2-DX.

Słowa kluczowe

PL

robot; logika rozmyta; neuronowe programowane dynamiczne; sterowanie

EN

robot; fuzzy logic; neural dynamic programming; control

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
• Czasopismo: Acta Mechanica et Automatica
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 5, no. 1
• Strony: 28--36
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., Wykr.

Twórcy

autor

Hendzel M.

autor

Szuster M.

• Politechnika Rzeszowska, Rzeszów,

Bibliografia

• 1. Bellman R., (1957), Dynamic programming, Princeton University Press, New York.
• 2. Drainkov D., Saffiotti A. (2001), Fuzzy logic techniques for autonomous vehicle navigation, Springer-Verlag, New York.
• 3. Ferrari S., Stengel R.F. (2004), Model-based adaptive critic design, W: Handbook of Learning and Approximate Dynamic Programming, Willey - IEEE Press, New York, 65-95.
• 4. Giergiel J., Zylski W. (2005), Description of motion of a mobile robot by Maggie’s Equations, J. Theor. and App. Mech., Vol. 43, No 3, 511–521.
• 5. Giergiel M., Hendzel Z., Żylski W. (2002), Modelowanie i sterowanie mobilnych robotów kołowych, PWN, Warszawa.
• 6. Hendzel Z. (2004), Fuzzy reactive control of wheeled mobile robot, J. Theor. App. Mech., Vol. 42, No 3, 503-517.
• 7. Hendzel Z. (2007), An adaptive critic neural network for motion control of a wheeled mobile robot, Nonlin. Dyn., Vol. 50, No 4, 849-855.
• 8. Hendzel Z., Szuster M. (2009), Discrete action dependant heuristic dynamic programming in wheeled mobile robot control, W: V International Conf. on Mechatronic Systems and Materials 2009, Wilno, 114-119.
• 9. Powell W.B. (2007), Approximate dynamic programming: Solving the curses of dimensionality, Willey-Interscience, Princeton.
• 10. Prokhorov D., Wunch D.C. (1997), Adaptive critic designs, IEEE Trans. on Neural Net, Vol. 8, No 5, 997-1007.
• 11. Sutton R.S., Barto A.G. (1999), Reinforcement learning: an introduction, MIT Press, Cambridge, 1999.