Modelowanie i sterowanie behawioralne minirobota kołowego

• Autorzy: Hendzel Z. , Burghardt A.

Warianty tytułu

EN

Symulation and behavioral control of wheeled mobile robot

• Konferencja: Modelowanie w mechanice. Sympozjon PTMTS (43 ; 9-13.02.2004 ; Gliwice, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono propozycję realizacji elementarnych zachowań, mobilnego minirobota, typu "idź do celu", "znajdź środek wolnej przestrzeni". W rozwiązaniu zastosowano hierarchiczny, układ sterowania. W ramach niskiego poziomu sterowania ruchem nadążnym mobilnego robota kołowego zastosowano adaptacyjny układ realizujący zadaną trajektorię. Generację trajektorii zdeterminowaną warunkami zewnętrznymi uzyskano z nadrzędnego neuronowego układu sterowania. Symulację i weryfikacją zaproponowanych rozwiązań przeprowadzono w pakiecie Matlab/Simulink.

EN

Expansion of the range of robot task and an increase in robot autonomy created a need to generate trajectories on-line to avoid collisions with obstacles in the workspace while approaching a given goal point. In this paper we discuss two main behaviors: "a reaching the middle of a collision-free space", "a goal-seeking". For this purposes we propose using hierarchical controllers which include low-level controllers and upper-level controllers. As low-level controller we use an adaptive controller which enables trajectory tracking. It is generated in accordance to one of the elementary behaviors considering unknown environment. For this purpose we use algorithm based on Braitenberg's principles modified for nonholonomic mobile robot. All simulations are made using emulator of mobile robot created in Matlab/Simulink. To verify working of mentioned algorithm on the real object there was created new testing station based on software Matlab 6.5/Simulink 5.0 applying additional toolbox Real Time Windows Target 2.2. LPT port enables communication between controller of mobile robot and control algorithm in RTWT. The proposed approach enables generating trajectory in comply with behaviors for mobile robot in real time. The results obtained in all simulations confirmed effectiveness of path planning and control strategy.

Słowa kluczowe

PL

MATLAB/Simulink; sterowanie behavioralne; minirobot

EN

MATLAB Simulink; behavioral control; mobile robot

• Wydawca: Wydawnictwo Katedry Mechaniki Stosowanej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska
• Rocznik: 2004
• Tom: z. 23
• Strony: 173--178
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz.

Twórcy

autor

Hendzel Z.

• Katedra Mechaniki Stosowanej i Robotyki, Politechnika Rzeszowska

autor

Burghardt A.

• Katedra Mechaniki Stosowanej i Robotyki, Politechnika Rzeszowska

Bibliografia

• [1] Arkin R.C. (1998): Behavior-Based Robotics, The MIT Press.
• [2] Giergiel J., Hendzel Z., Żylski W.: Kinematyka, dynamika i sterowanie mobilnych robotów kołowych, PWN Warszawa 2002.
• [3] Hendzel Z.: Neural NetWork Reactive Navigation and Control of Wheeled Mobile Robot, Advances in Soft Computing, Proceedings of the Sixth International Conference on Neural NetWork and Soft Computing, Zakopane, Poland, June 11-15 2002, Rutkowski, Kacprzyk, Eds., Phisica-Yerlag, 2003.
• [4] Hendzel Z, Burghardt A.: Neuronowy emulator mobilnego robota kołowego, Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, Mechanika z.60, Problemy dynamiki konstrukcji.
• [5] Hendzel Z, Burghardt A.: Prototypowanie neuronowego emulatora mobilnego robota kołowego, Projektowanie Mechatroniczne, praca zbiór, pod red. T.Uhla AGH Kraków 2002
• [6] Hendzel Z, Giergiel J., Burghardt A.: Neuronowa nawigacja odruchowa i sterowanie mobilnego minirobota, Projektowanie Mechatroniczne Zagadnienia Wybrane, praca zbiór, pod red. T.Uhla AGH Kraków 2003.
• [7] Zhang Y. L., Yelinsky S.A., Feng X.: On the Tracking Control of Differentially Steered Wheeled Mobile Robots, Journal of Dynamie Systems, Measurement, and Control, September 1997, Vol. 119-455.
• [8] Żylski W.: Kinematyka zachowań mobilnego robota kołowego, XVIII Ogólnopolska Konferencja Naukowo-Dydaktyczna Teorii Maszyn i Mechanizmów, Wrocław 2002