Podatnościowe i admitancyjne miary jakości manipulatorów mobilnych

• Autorzy: Zadarnowska K.

Warianty tytułu

EN

Compliance and admittance performance measures of mobile manipulators

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca proponuje nowy sposób podejścia do definiowania miar jakości manipulatorów mobilnych. W ramach nowego schematu postępowania, wykorzystującego metodę endogenicznej przestrzeni konfiguracyjnej, kinematykę oraz dynamikę manipulatorów mobilnych reprezentuje się w postaci układu sterowania z funkcją wyjścia. Proponowane podejście respektuje zasadę analogii manipulatorów stacjonarnych i mobilnych oraz, w przeciwieństwie do metod tradycyjnych, łączy jakość działania układów robotycznych z własnością sterowalności ich reprezentacji. W pracy definiujemy dwa typy dynamicznych miar jakości manipulatorów mobilnych: podatnościowe oraz admitancyjne. W zakresie obu kategorii wprowadzamy lokalne i globalne wskaźniki jakości: zręczność, elipsoidę zręczności, mobilność, współczynnik uwarunkowania oraz dystorsje. Ilustracje wprowadzonych pojęć stanowi wyznaczenie optymalnych wzorców ruchu przykładowego robota mobilnego.

EN

In the paper, we propose a new, control theoretic methodology for defining performance measures of mobile manipulators. In frame of the endogenous configuration space approach, we assume that the kinematics and dynamics of a mobile manipulator are represented by the end point map of a control system with outputs. The methodology base on the analogy between the manipulator kinematics and the end point map of the mobile manipulator and between the manipulability matrix and the Gram matrix of a control system. In comparison to traditional approaches a novelty offered by the endogenous configuration space approach lies in connecting the performance of a mobile manipulator with controllability of its control theoretic representation. In the paper, we define two categories of dynamic performance measures: the compliance and the admittance measure. In both these categories, the following local and global performance indices are introduced: the agility, the agility ellipsoid, the mobility, the condition number and the distortion. The new concepts are demonstrated on the example of determining optimal motion patterns of a wheeled mobile robot.

Słowa kluczowe

PL

robotyka; manipulator mobilny; miara jakości

EN

robotics; mobile manipulator; quality measures

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika
• Rocznik: 2008
• Tom: z. 166, t. 1
• Strony: 285--294
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., wykr.

Twórcy

autor

Zadarnowska K.

• Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki, Politechnika Wrocławska, ul. Janiszewskiego 11/17, 50-372 Wrocław,

Bibliografia

• [1] B. Bayle, J.-Y. Fourquet and M. Renaud. Manipulability of wheeled mobile manipulators: application to motion generation. Int. J. Robot. Res., 2003, vol. 22, pt. 7-8, s. 565-581.
• [2] J. F. Gardner, S. A. Velinsky. Kinematics of mobile manipulators and implications for design. J. Robot. Syst., 2000, vol. 17, pt. 6, s. 309-320.
• [3] U. Kiencke and L. Nielsen. Automotive Control Systems. Springer Verlag, Berlin, 2000.
• [4] J. P Ostrowski, J. P. Desai, V. Kumar. Optimal Gait Selection for Nonholonomic Locomotion Systems. Int. J. Robot. Res., 2000, vol. 19, pt. 3, s. 225-237.
• [5] F. C. Park, R. W. Brockett. Kinematic Dexterity of Robotic Mechanisms. Int. J. Robot. Res., 1994, vol. 13, pt. 1, s. 1-15.
• [6] K. Tchoń, R. Muszyński. Instantaneous kinematics and dexterity of mobile manipulators. Proc. 2000 IEEE Int. Conf. Robot. Automat., 2000, San Francisco, CA 2493-2498.
• [7] K. Tchoń, K. Zadarnowska. Kinematic dexterity of mobile manipulators: an endogenous configuration space approach. Robotica, 2003, vol. 21, s. 521-530.
• [8] Y. Yamamoto, X. Yun. Unified analysis of mobility and manipulability of mobile manipulators. Proc. 1999 IEEE Int. Conf. Robot. Automat., 1999, Detroit, MI, s. 1200-1206.
• [9] K. Zadarnowska, K. Tchoń. A control theory framework for performance evaluation of mobile manipulators. Robotica, 2007, vol. 25, s. 703-715.
• [10] H. Konieczek. Porównanie admitancyjnych i dynamicznych miar jakości robotów mobilnych. Praca magisterska, Politechnika Wrocławska, Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki, 2008.