Metody tworzenia modeli dynamiki mobilnych robotów kołowych

• Autorzy: Trojnacki M.

Warianty tytułu

EN

Methods of development of dynamics models of wheeled mobile robots

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zaprezentowano stosowane w literaturze metody tworzenia modeli dynamiki mobilnych robotów kołowych. Omówiono zalety, wady i ograniczenia poszczególnych metod oraz problemy związane z modelowaniem dynamiki takich układów. Opisano autorską, uniwersalną metodykę tworzenia modelu dynamiki dla mobilnych robotów kołowych opartą na formalizmie Newtona-Eulera. Opracowana metodyka umożliwia kompleksowe podejście do modelowania dynamiki mobilnych robotów kołowych, pozwalając na opracowanie modeli dynamiki dla dowolnej liczby kół stykających się z podłożem i na uwzględnienie w modelu występowania poślizgów kół jezdnych.

EN

In this paper, the methods of development of dynamics models of wheeled mobile robots are presented. Advantages, drawbacks and limitations of particular methods as well as problems associated with modeling of dynamics of such systems are discussed. The original universal methodology of development of the analytical dynamics model of wheeled mobile robots based on Newton-Euler formalism is described. It enables a comprehensive approach to modeling of dynamics of wheeled robots by providing means to develop models for any number of wheels being in contact with the ground and by taking into account the occurrence of wheels’ slips.

Słowa kluczowe

PL

mobilne roboty kołowe; modelowanie dynamiki

EN

mobile wheeled robot; dynamic modeling

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 17, nr 48
• Strony: 150--161
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz.

Twórcy

autor

Trojnacki M.

• Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

Bibliografia

• 1. Andrzejewski R.:Dynamika pneumatycznego koła jezdnego. Warszawa: WNT, 2010.
• 2. Blajer W.: Metody dynamiki układów wieloczłonowych. Radom: Wyd. Pol. Radomskiej, 1998.
• 3. Buratowski T., Pietrzyk A., Uhl T., Zylski W.: Identification in parallel structure of emulator mobile robot pioneer 2DX with the use of genetic algorithms. In: Third International Workshop on Robot Motion and Control (RoMoCo '02), 2002. Poznań: University of Technology, 2002, p. 275 - 278.
• 4. Burghardt A.: Modelowanie dynamiki mobilnego robota kołowego równaniami Appella. "Acta Mechanica et Automatica" 2010, 4(1), s. 9 - 12.
• 5. Dąbek P., Szosland A.: Identyfikacja parametrów skrętnych opony niepneumatycznej robota mobilnego. "Pomiary Automatyka Robotyka" 2011(2), 2011, s. 495 - 503, dodatek na CD.
• 6. Deng Z., Brady M.: Dynamics and control of a wheeled mobile robot. In: IEEE "American Control Conference", 1993, p. 1830 - 1834.
• 7. Gäfvert M., Svendenius J.: A novel semi-empirical tyre model for combined slips. "Vehicle System Dynamics" 2005, 43(5), p. 351 - 384.
• 8. Giergiel J., Kurc K.: Identification of the mathematical model of an inspection mobile robot with fuzzy logic systems and neural networks. "Journal of Theoretical and Applied Mechanics" 2011, 49(1), p. 209 - 225.
• 9. Giergiel M.J., Hendzel Z., Żylski W.: Modelowanie i sterowanie mobilnych robotów kołowych. Warszawa: PWN, 2002.
• 10. Gutowski R.: Mechanika analityczna. Warszawa: PWN, 1971.
• 11. Hendzel Z., Burghardt A.: Neuronowy emulator mobilnego robota kołowego. Zesz. Nauk. Pol. Rzeszowskiej, seria "Mechanika" 2002, 60(197), s. 241 - 248.
• 12. Kane T.R., Levinson D.A.: Dynamics: theory and applications. McGraw-Hill Book Company, 1985.
• 13. Kozłowski K., Pazderski D.: Modeling and control of a 4-wheel skid-steering mobile robot. "International Journal of Applied Mathematics and Computer Science" 2004, 14(4), p. 477 - 496.
• 14. Lei L. et al.: Finite element analysis of radial tires based on the software of MARC. In: 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering (ICACTE), IEEE, Chengdu, China, 2010, V1-444 - V1-447.
• 15. Morecki A., Knapczyk J.: Podstawy robotyki : teoria i elementy manipulatorów i robotów. Warszawa: WNT, 1999.
• 16. Nejmark J.I., Fufajew N.A.: Dynamika układów nieholonomicznych. Warszawa: PWN, 1971.
• 17. Pacejka H.B.: Tire and vehicle dynamics. 2nd ed. .SAE International and Elsevier 2005.
• 18. Pu-Sheng T., Li-Sheng W., Fan-Ren C.: Modeling and hierarchical tracking control of tri-wheeled mobile robots. "IEEE Transactions on Robotics" 2006, 22(5), p. 1055 - 1062.
• 19. Thanjavur K., Rajagopalan R.: Ease of dynamic modelling of wheeled mobile robots (WMRs) using Kane's approach. In: IEEE International Conference on Robotics and Automation", 1997. Piscataway, USA, 1997, p. 2926 - 2931.
• 20. Trojnacki M.: Analysis of influence of drive system configurations of a four wheeled robot on its mobility. "Journal of Automation, Mobile Robotics and Intelligent Systems" 2012, 6(4), p. 65 - 70.
• 21. Trojnacki M.: Modeling and motion simulation of a three-wheeled mobile robot with front wheel driven and steered taking into account wheels’ slip. "Archive of Applied Mechanics" 2013, 83(1), p. 109 - 124.
• 22. Trojnacki M.: Modelowanie i symulacja ruchu mobilnego robota trzykołowego z napędem na przednie koła z uwzględnieniem poślizgu kół jezdnych. "Modelowanie Inżynierskie" 2011, nr 41, t. 10, s. 411-420.
• 23. Wojtyra M., Frączek J.: Metoda układów wieloczłonowych w dynamice mechanizmów. Ćwiczenia z zastosowaniem programu ADAMS. Warszawa: Ofic. Wyd. Pol. Warsz., 2007.
• 24. Wong J.Y.: Theory of ground vehicles. 3rd ed. Wiley-Interscience 2001.
• 25. Żylski W.: Kinematyka i dynamika mobilnych robotów kołowych. Rzeszów: Ofic. Wyd. Pol. Rzesz., 1996.
• 26. Żylski W., Buratowski T.: Identyfikacja off-line mobilnego robota Pioneer 2DX z zastosowaniem logiki rozmytej. Zesz. Nauk. Pol. Rzesz. seria " Mechanika" 2002, 60(197), s. 613 - 617.