Sterowanie behawioralne ruchem mobilnego robota kołowego z zastosowaniem układów z logiką rozmytą

• Autorzy: Szuster M.

Warianty tytułu

EN

Behavioural control of the wheeled mobile robot using fuzzy logic systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano hierarchiczny układ sterowania ruchem mobilnego robota kołowego Pionier 2-DX w nieznanym środowisku ze statycznymi przeszkodami. Układ sterowania składa się z dwóch warstw: warstwy planowania trajektorii i warstwy realizacji ruchu. Zadaniem warstwy planowania trajektorii jest generowanie parametrów ruchu kół robota w czasie rzeczywistym na podstawie sygnałów z układu sensorycznego. W warstwie tej zastosowano koncepcję sterowania behawioralnego, zrealizowanego z zastosowaniem układów z logiką rozmytą. Warstwa realizacji ruchu generuje sygnały sterowania modułami napędowymi robota, w warstwie tej zastosowano algorytmy aproksymacyjnego programowania dynamicznego. Weryfikację algorytmu sterowania przeprowadzono z zastosowaniem robota Pioneer 2-DX, wyposażonego w skaner laserowy przestrzeni.

EN

In the article a hierarchical control system of the Wheeled Mobile Robot Pioneer 2-DX movement in the unknown environment with static obstacles is presented. The control system consists of two layers: the path planning layer and the tracking control layer. On the basis of the sensory system signals the path planning layer generates the desired trajectory in real time. In this layer of the hierarchical control system, the conception of behavioural control was used. It was realised using Fuzzy Logic systems. The tracking control system is the lower layer of the hierarchical control system. It generates control signals for the WMR’s motors and is realised using Approximate Dynamic Programming algorithms. Using the WMR Pioneer 2-DX verification of the proposed hierarchical control system was performed. The WMR was equipped with the scanning laser range finder for obstacles detection.

Słowa kluczowe

PL

aproksymacyjne programowanie dynamiczne; mobilny robot kołowy; sterowanie behawioralne; sterowanie nadążne; układy z logiką rozmytą

EN

approximate dynamic programming; wheeled mobile robot; behavioral control; tracking control; fuzzy logic system

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 20, nr 51
• Strony: 108--115
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz.

Twórcy

autor

Szuster M.

• Katedra Mechaniki Stosowanej i Robotyki, Politechnika Rzeszowska

Bibliografia

• 1. Arkin R. C.: Behavioural-based robotics. Cambridge: MIT Press, 1998.
• 2. Burghardt A: Sterowanie behawioralne minirobota kołowego. „PAK” 2004, Vol. 11, p. 26 - 29.
• 3. Drainkov D., Saffiotti A.: Fuzzy logic techniques for autonomous vehicle navigation. New York: Springer, 2001.
• 4. Fahimi F.: Autonomous robots : modeling, path planning, and control. New York: Springer, 2009.
• 5. Giergiel J., Zylski W.: Description of motion of a mobile robot by Maggie’s Equations. „Journal Theoretical and Applied Mechanics” 2005, 3, Vol. 43, p. 511 - 521.
• 6. Giergiel M., Hendzel Z., Żylski W.: Modelowanie i sterowanie mobilnych robotów kołowych. Warszawa: PWN, 2002.
• 7. Hendzel Z.: Fuzzy reactive control of wheeled mobile robot. “Journal Theoretical and Applied Mechanics” 2004, 3, Vol. 42, p. 503 - 517.
• 8. Z. Hendzel, M. Szuster: Discrete model-based adaptive critic designs in wheeled mobile robot control. L. Rutkowski et al. (eds.): ICAISC 2010, Part II, „LNCS” 2010, Vol. 6114, p. 264 - 271.
• 9. Z. Hendzel, M. Szuster: Neural dynamic programming in reactive navigation of wheeled mobile robot. L. Rutkowski et al. (eds.): ICAISC 2012, Part II, „LNCS” 2012, Vol. 7268, p. 450 - 457.
• 10. Hendzel Z., Szuster M.: Neuronowe programowanie dynamiczne w sterowaniu behawioralnym mobilnym robotem kołowym. „Acta Mech. Automatica” 2011, 1, Vol. 5, p. 28 - 36.
• 11. Maaref, H., Barret, C.: Sensor-based navigation of a mobile robot in an indoor environment. „Robot. Auton. Syst.” 2002, Vol. 38, p. 1-18.
• 12. Millan, J.: Reinforcement learning of goal-directed obstacle-avoiding reaction strategies in an autonomous mobile robot. „Robot. Auton. Syst.” 1995, 4, Vol. 15, p. 275 - 299.
• 13. Powell W.B.: Approximate dynamic programming: solving the curses of dimensionality. Princeton: Willey-Interscience, 2007.
• 14. Prokhorov D., Wunch D.: Adaptive critic designs. „IEEE Trans. Neural Netw” 1997, Vol. 8, p. 997 - 1007.
• 15. Si, J., Barto, A.G., Powell, W.B., Wunsch, D.: Handbook of learning and approximate dynamic programming. IEEE Press, Wiley-Interscience, 2004.