Strategia śledzenia trajektorii z unikaniem kolizji dla robota mobilnego klasy (2,0)

• Autorzy: Michałek M. , Kowalczyk W. , Kozłowski K.

Warianty tytułu

EN

Trajectory tracking strategy with collision avoidance for (2,0)-type mobile robot

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia koncepcję sterowania kinematyką robota mobilnego klasy (2,0) dla zadania śledzenia trajektorii z funkcją unikania kolizji z wypukłymi przeszkodami statycznymi. Proponowane sterowanie wynika z modyfikacji oryginalnej metody VFO, która polega na rozszerzeniu definicji tzw. pola zbieżności o ortogonalny składnik zwany wektorem oddziaływania przeszkód. Wprowadzona modyfikacja pola zbieżności pozwala na zachowanie oryginalnej postaci reguły sterowania VFO. Metoda dopuszcza przechodzenie trajektorii referencyjnej przez obszary przeszkód a także nakładanie się obszarów oddziaływania przeszkód sąsiadujących. Efektywność metody zilustrowano wynikami eksperymentów.

EN

The paper presents a control strategy for a (2,0)-type mobile robot for a trajectory tracking task with static obstacles collision avoidance. The concept is a modified version of the original VFO (Vector-Field-Orientation) control algorithm with an additional orthogonal vector component - obstacle interaction vector - included in a definition of so-called convergence vector field. Modification included in the convergence vector field preserves the original definition of the VFO control law. The method admits time-evolution of a referenee trajectory through obstacle areas. Overlapping of obstacle interaction areas is also permitted. Experimental results illustrate effectiveness of the method.

Słowa kluczowe

PL

robotyka; robot mobilny; kinematyka robota; sterowanie robotem mobilnym; śledzenie trajektorii; kolizja; sterowanie VFO

EN

robotics; mobile robot; kinematics of robot; control of mobile robot; trajectory tracking; collision; VFO control

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika
• Rocznik: 2010
• Tom: z. 175, t. 2
• Strony: 381--390
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Michałek M.

autor

Kowalczyk W.

autor

Kozłowski K.

• Katedra Sterowania i Inżynierii Systemów, Politechnika Poznańska, ul. Piotrowo 3A, 60-965 Poznań,

Bibliografia

• [1] A. Chakravarthy, D. Ghose. Obstacle avoidance in a dynamic environment: a collision cone approach. IEEE Trans. on Systems, Man, And Cybernetics - Part A: Systems and Humans, 1998, wolumen 28, numer 5, s. 562-574.
• [2] D. E. Chang, J. E. Marsden. Gyroscopic forces and collision avoidance with convex obstacles. In: New Trends in Nonlinear Dynamics and Control and their Applications, wolumen 295 serii LNCIS, s. 145-159. Springer 2004.
• [3] D. E. Chang et al. Collision avoidance for multiple agent systems. In: 42nd IEEE Conf. on Decision and Control. Proceedings, Maui, USA, 2003, s. 539-543.
• [4] C. De La Cruz, R. Carelli. Dynamic model based formation control and obstacle avoidance of multi-robot systems. Robotica, 2008, wolumen 26, s. 345-356.
• [5] G. Klancar, D. Matko, S. Blazic. Wheeled mobile robots control in a linear platoon. J. of Intell. and Robotic Systems, 2009, wolumen 54, s. 709-731.
• [6] E. Lalish, K. A. Morgansen, T. Tsukamaki. Decentralized reactive collision avoidance for multiple unicycle-type vehicles. In: 2008 American Control Conference. Proceedings, Seattle, USA, 2008, s. 5055-5061.
• [7] G. Leitmann. Guaranteed avoidance strategies. J. of Optim. Theory and Applications, 1980, wolumen 32, numer 4, s. 569-576.
• [8] M. Michałek et al. Trajectory tracking for a mobile robot with skid-slip compensation in the Vector-Field-Orientation control system. Int. J. Appl. Math. Comput. Sci., 2009, wolumen 19, numer 4, s. 547-559.
• [9] M. Michałek, K. Kozłowski. Vector-Field-Orientation feedback control method for a differentially driven vehicle. IEEE Trans. on Control Systems Technology, 2010, wolumen 18, numer 1, s. 45-65.
• [10] E. Rimon, D. E. Koditschek. Exact robot navigation using artificial potential functions. IEEE Trans, on Robotics and Automation, 1992, wolumen 8, numer 5, s. 501-518.
• [11] D. M. Stipanovic et al. Cooperative avoidance control for multiagent systems. ASME J. of Dyn. Systems, Meas., and Control, 2007, wolumen 129, s. 699-707.