Sterowanie wielopoziomowe grupą robotów mobilnych we wspólnej przestrzeni ruchu

• Autorzy: Roszkowska Elżbieta , Jakubiak Janusz

Warianty tytułu

EN

Multi-level control of a group of mobile robots in a shared motion space

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niniejsza praca stanowi kontynuację naszych badań nad syntezą sterowania dla systemów wielu robotów mobilnych. Zakładamy podejście hybrydowe, które obejmuje poziom sterowania nadrzędnego, opartego na dyskretnym modelu zdarzeniowym oraz poziom sterowania robotem, oparty na ciągłym czasowym modelu ruchu robota. W pracach wcześniejszych zdefiniowano zasady koordynacji działania robotów we wspólnej przestrzeni ich ruchu oraz warstwę sterowania poszczególnymi robotami w sposób zapewniający realizację ich zadań z uwzględnieniem wymagań i ograniczeń generowanych przez warstwę nadzoru. Celem obecnych badań jest uszczegółowienie i dalsze rozwinięcie powyższej koncepcji poprzez określenie modeli i algorytmów sterownia nadrzędnego oraz niskopoziomowego sterowania ruchem robotów w określonych trybach działania wynikających z zaproponowanych zasad ich koordynacji.

EN

This work continues our research on control synthesis for multiple mobile robot systems. We assume a hybrid approach that includes a supervisory control level based on a discrete event model and a robot control level based on a continuous time model of robot motion. In our prior work, we proposed the logic for coordinating the robots in a shared motion space and the control of individual robots that ensures accomplishment of their missions under the constraints determined by the supervisory control. The aim of this research is to detail and further develop the above concept by defining models and algorithms for the supervisory control and the low-level control of robot motion in the specific modes resulting from the proposed logic of the robot coordination.

Słowa kluczowe

PL

systemy robotyczne; roboty mobilne

EN

robotic systems; mobile robots

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika
• Rocznik: 2022
• Tom: z. 197, t. 1
• Strony: 243--254
• Opis fizyczny: Bibliogr.19 poz., rys.

Twórcy

autor

Roszkowska Elżbieta

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki, Fotoniki i Mikrosystemów, Katedra Cybernetyki i Robotyki

autor

Jakubiak Janusz

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki, Fotoniki i Mikrosystemów, Katedra Cybernetyki i Robotyki

Bibliografia

• 1. A. Andreasson all. Autonomous transport vehicles: Where we are and what is missing. IEEE Robotics and Automation Magazine, 2015, wolumen 22, numer 1, s. 64-75.
• 2. N. Bsilico, N. Gatti, F. Amigoni. Leader-follower strategies for robotic patrolling in environments with arbitraty topologies. In: Proc. AAMAS’09. Proceedings, 2009, s. 57-64.
• 3. Michal Cap et al. Prioritized Planning Algorithms for Trajectory Coordination of Multiple Mobile Robots. IEEE TASE, 2015, wolumen 12, numer 3.
• 4. R. Craig Coulter. Implementation of the pure pursuit path tracking algorithm. Raport instytuttowy CMU-RI-TR-92-01, Carnegie Mellon University, Pittsburgh, PA, January, 1992.
• 5. E. Ferrera et al. Decentralized collision avoidance for large teams of robots. In: Proc. Of ICAR 2013. Proceedings, 2013.
• 6. Eduardo Ferrera et al. Decentralized safe conflict resolution for multiple robots in dense scenarios. Robotics and Autonomous Systems, 2017, wolumen 91, s. 179-193.
• 7. G. Inalhan, D.M. Stipanovic, C.J. Tomlin. Decentralized optimization, with application to multiple aircraft coordination. Proc. Of CDC’02, 2022, s. 1147- 1155.
• 8. A. Krzykała, Ł. Janiec, E. Roszkowska. Zastosowanie krzywych Beziera w syntezie sterownia nadrzędnego grupą robotów mobilnych. Praca zgłoszona równolegle na konferencję KKR-16.
• 9. S.M. La Valle, S.A. Hutchinson. Optimal motion planning for multiple robots having independent goals. IEEE Trans. On Robotics & Automation, 1998, wolumen 14, s. 912-925.
• 10. J. Lygeros, D.N. Dodbole, S. Sastry. Verified hybrid controllers for automated vehicles. IEEE Transactions on Automatic Control, 1998, wolumen 43, s. 522-539.
• 11. L. Pallottino et al. decentralized cooperative policy for conflict resolution in multivehicle systems. IEEE Transactions on Robotics, 2007, wolumen 23, s. 1170-1183.
• 12. F. Pecora, M. Cirillo, d. Dimitrov. On mission-dependent coordination of multiple vehicles under spatial and temporal constraints. In: Proc. Of IROS 2012. Proceedings, 2012, s. 5262-5269.
• 13. S.A. Reveliotis, E. Roszkowska. Confilct resolution in free-ranging multivehicle systems: A resource allocation paradigm. IEEE Transactions on Robotics, 2011, wolumen 27, numer 2, s. 283-296.
• 14. E. Roszkowska. Provably correct closed-loop control for multiple mobile robot systems. In: Proc. Of ICRA’05. Proceedings, 2005, s. 2810-2815.
• 15. E. Roszkowska, P. Dulewicz, L. Janiec. Hierarchical hybrid control for multiple mobile robot systems. IFAC-PapersOnLine, 2019, wolumen 52, numer 8, s. 452-457.
• 16. E. roszkowska, J. Jakubiak. Control synthesis for multiple mobile robot systems. Transactions of the Institute of Meadurement and Control, 2021. Preonline.
• 17. E. Roszkowska, S.A. Reveliotis. A distributed protocol for motion coordination in free-range vehicular systems. Automatica, 2013, wolumen 49, numer 6, s. 1639-1653.
• 18. C. Tomlin, G.J. Pappas, s. Sastry. Conflict resolution for air traffic management: a study in multiagent hybrid systems. IEEE Trans. On Automatic Control, 1998, wolumen 43, s. 509-521.
• 19. Stanford Artificial Intelligence Laboratory et al. Robotic Operating System, https://www.ros.org

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).