Implementacja metody siły pozornej w modelu matematycznym manipulatora 5R zamontowanego na platformie REX

• Autorzy: Cholewiński M. , Mazur A.

Warianty tytułu

EN

Implementation of artificial force method in mathematical model of 5R manipulator installed on mobile platform REX

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono implementację metody siły pozornej w modelu matematycznym manipulatora mobilnego, który jest budowany w ramach projektu RobREx. Ograniczenia nieholonomiczne uwzględniają jedynie brak poślizgu wzdłużnego kół; poślizg boczny jest wymagany do zmiany orientacji obiektu. Z punktu widzenia teorii sterowania taki obiekt jest niedosterowany. Artykuł przedstawia metodę sily pozornej, którą wykorzystuje się jako rozwiązanie problemu sterowania rozpatrywanego systemu. Metoda zakłada istnienie dodatkowego sygnału sterującego u3v, którego wartość jest tożsamościowo równa 0. Zaproponowano prawo sterowania dla takiego układu i przeprowadzono badania symulacyjne. Dla modelu matematycznego z uwzględnionymi rzeczywistymi parametrami budowanego robota, wyniki wskazywały poprawne działanie systemu sterowania i zbieganie błędów położenia, orientacji oraz błędów przegubach manipulatora do zera.

EN

The paper presents implementation of artificial force method in mathematical model of mobile manipulator being built in RobREx project. Holonomic constraints of such a robot take into the acount only the lack of longitudinal slippage; lateral slippage is needed for changing the robot orientation. From control theory point of view such an object is underactuated. The paper presents the artificial force method, which is used as a solution for this problem. This method assumes that there is an additional control signal u3v, which value is equal identically to zero. Control law is proposed and numerous simulations are investigated. For the real parameters of the robot, the results indicate that the control law functions properly and errors for position, orientation and joint angles converge to zero.

Słowa kluczowe

PL

robotyka; robot eksploracyjny; robot ratowniczy; platforma mobilna; Rex; metoda siły pozornej; manipulator; model matematyczny

EN

exploration robot; rescue robot; mobile platform; Rex; artificial force method; manipulator; mathematical model

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 194, t. 1
• Strony: 75--86
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Cholewiński M.

• Katedra Cybernetyki i Robotyki, Wydział Elektroniki, Politechnika Wrocławska, ul. Janiszewskiego 11/17, 50-372 Wrocław

autor

Mazur A.

• Katedra Cybernetyki i Robotyki, Wydział Elektroniki, Politechnika Wrocławska, ul. Janiszewskiego 11/17, 50-372 Wrocław

Bibliografia

• [1] L. Caracciolo, A. De Luca, and S. Iannitti. Trajectory tracking control of a four wheel differentially driven mobile robot. In Proc. of the IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, pages 2632-2638, Detroit, Michigan, 1999.
• [2] I. Dulęba. Metody i algorytmy planowania ruchu robotów mobilnych i manipulacyjnych. Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa, 2001.
• [3] K. Kozłowski and D. Pazderski. Modeling and control of a 4-wheel skid-steering mobile robot. Int. J. Appl. Math. Comput. Sci., 14(4):4, 2004.
• [4] M. Krstic, I. Kanellakopoulos, and P. Kokotovic. Nonlinear and Adaptive Control Design. J. Wiley and Sons, New York, 1995.
• [5] A. Mazur. Sterowanie oparte na modelu dla nieholonomicznych manipulatorów mobilnych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2009.
• [6] A. Mazur and M. Cholewiński. Koncepcja siły pozornej w sterowaniu manipulatorów mobilnych poruszających się z poślizgiem kół, Eds. K. Tehan, C. Zieliński, Wrocław, 2012.