Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Trajectory Planning for Mobile Manipulators with Control Constraints

Pająk Grzegorz, Pająk Iwona

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2023

|

R. 27, nr 2

21--30

EN

This paper presents the method of trajectory planning for mobile manipulators considering limitations resulting from capabilities of robotic system actuators. The fulfillment of control constraints is achieved by introducing virtual control scaling of the robot trajectory in the limited periods of time. Such an approach allows researchers to obtain the trajectories fulfilling control constraints without significantly increasing the time of task execution. The proposed method generates sub-optimal trajectories maximizing the manipulability measure of the robot arm, preserves mechanical and collision avoidance limitations and can be used in real-time trajectory planning. The effectiveness of the presented solution is confirmed by computer simulations involving a mobile manipulator with parameters corresponding to KUKA youBot.

PL

W pracy przedstawiono metodę planowania trajektorii dla manipulatorów mobilnych uwzględniającą ograniczenia wynikające z możliwości układów napędowych robota. Spełnienie ograniczeń na sterowana zostało osiągnięte poprzez wprowadzenie wirtualnego sterowania skalującego trajektorię robota w ograniczonych przedziałach czasu. Takie podejście pozwoliło na uzyskanie trajektorii spełniających ograniczenia na sterowania bez znaczącego wydłużenia czasu realizacji zadania. Zaproponowana metoda generuje sub-optymalne trajektorie maksymalizując miarę manipulowalności ramienia robota, zachowuje ograniczenia mechaniczne oraz warunki unikania kolizji i może być zastosowana do planowania trajektorii w czasie rzeczywistym. Skuteczność zaproponowanego rozwiązania została potwierdzona symulacjami komputerowymi wykonanymi z użyciem mobilnego manipulatora o parametrach odpowiadających robotowi KUKA youBot.

2

Kto kieruje robotami mobilnymi? : Charakterystyka układu sterowania pojazdów autonomicznych

Ługowski Dominik

Logistyka

|

2023

|

nr 1

24--27

PL

Nowoczesne roboty mobilne zrewolucjonizowały w ostanim czasie branżę przemysłową, skutecznie wspierając procesy intralogistyczne na halach produkcyjnych czy w magazynach. Autonomiczne pojazdy samodzielnie przemieszczają sie po wyznaczonym obszarze, wykonując akcje związane z transportem wewnątrzzakładowym. Samojezdne roboty nie tylko sprawnie pokonują drogę z punktu A do punktu B, ale też wykonują złożone czynności, takie jak pobieranie ładunków czy radzenie sobie w nieprzewidzianych sytuacjach. Kto w rzeczywistości zajmuje się kierowanim takimi pojazdami? Jak działa układ sterowania robotów mobilnych i czy każdy pojazd porusza sie w taki sam sposób?

3

Dynamiczny rozwój robotyki jest nieunikniony

Miziewicz-Groszczyk Ilona, Majowicz Anna

Logistyka

|

2023

|

nr 1

8--10

PL

Coraz więcej firm decyduje się na wdrożenie automatyzacji i robotyzacji w swoich procesach.

4

Formation control of nonholonomic wheeled mobile robots using adaptive distributed fractional order fast terminal sliding mode control

Damani Allaeddine Yahia, Benselama Zoubir Abdeslem, Hedjar Ramdan

Archive of Mechanical Engineering

|

2023

|

LXX, nr 4

567–-587

EN

In this paper, an adaptive distributed formation controller for wheeled nonholonomic mobile robots is developed. The dynamical model of the robots is first derived by employing the Euler-Lagrange equation while taking into consideration the presence of disturbances and uncertainties in practical applications. Then, by incorporating fractional calculus in conjunction with fast terminal sliding mode control and consensus protocol, a robust distributed formation controller is designed to assure a fast and finite-time convergence of the robots towards the required formation pattern. Additionally, an adaptive mechanism is integrated to effectively counteract the effects of disturbances and uncertain dynamics. Moreover, the suggested control scheme’s stability is theoretically proven through the Lyapunov theorem. Finally, simulation outcomes are given in order to show the enhanced performance and efficiency of the suggested control technique.

5

Zastosowanie krzywych Beziera w syntezie sterowania nadrzędnego grupą robotów mobilnych

Krzykała Adam, Janiec Łukasz, Roszkowska Elżbieta

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2022

|

z. 197, t. 1

71-80

PL

W ramach elastycznego wykorzystania systemów robotycznych niezmiernie istotna jest automatyzacja syntezy modelu sterowania w oparciu o zadaną specyfikację zadań robotów. W niniejszej pracy rozważamy model zdarzeniowego sterowania nadrzędnego i koncertujemy się na algorytmizacji wyznaczania ścieżek robotów i ich podziału na sektory dla klasy ścieżek opisanych krzywymi Beziera. W niższej warstwie używane jest sterowanie w czasie ciągłym do śledzenia ścieżki przez każdego z robotów. Podział koordynacji na dwa poziomy sterowania pozwala na optymalne rozwiązanie problemu braku zakleszczeń w systemie oraz całościowe podejście do sterowania systemem wielu robotów mobilnych. Opisane zostało podejście do planowania ścieżek robotów jako sklejanych ścieżek Beziera z ciągłością C, kryterium i sposób ich podziału na zasoby oraz przykład koordynacji wieloma robotami mobilnymi.

EN

Under the conditions of flexible use of robotic systems, it is extremely important to automate the synthesis of control models for a given specification of robot tasks. In this paper we consider an event-driven supervisory control model for a group of mobile robots sharing a common motion space. We focus on the algorithmization of robot path planning and calculation of their discrete representations (required by the above model) for a class of paths described by Bezier curves. The developed concept has been verified simulation-wise on a number of examples, one of which we present in this paper.

6

Zastosowanie kamer hiperspektralnych w nawigacji robotów mobilnych

Więckowski Rafał, Jakubczyk Kacper, Siemiątkowska Barbara

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2022

|

z. 197, t. 1

201-210

PL

Ocena przejezdności terenu jest zwykle dokonywana na podstawie mapy wysokości, w przypadku pojazdów istotna jest nie tylko geometria terenu, ale także rodzaj podłoża np. trawa, droga wyboista, asfalt. W poniższym artykule proponujemy wykorzystanie kamery hiperspektralnej i metody porównywania histogramów do klasyfikacji rodzaju podłoża. Przedstawiliśmy wyniki eksperymentów dla danych zebranych w rzeczywistym środowisku. Wykazaliśmy, że zastosowanie kamery hiperspektralnej umożliwia rozpoznawanie różnego typu powierzchni podłoża.

EN

An important element of the navigation system is the assessment of traversability. It is usually made on the basis of a height map. In the case of vehicles, not only the height is important, but also the type of ground, e.g. grass, bumpy road, asphalt. In the following article, we propose the use of a hyperspectral camera and a method of comparing histograms to classify the type of substrate. We presented the results of the experiments for data collected in a real environment.

7

Wykrywanie anomalii w zachowaniu robota usługowego z wykorzystaniem sieci LSTM

Lis Kamila, Szynkiewicz Wojciech, Niewiadomska-Szynkiewicz Ewa, Ciecierski Konrad

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2022

|

z. 197, t. 1

211-222

PL

Praca dotyczy zagadnień cyberbezpieczeństwa mobilnych robotów usługowych z rozproszoną architekturą sterowania. Prezentowane jest autorskie podejście do detekcji anomalii w działaniu robota na podstawie odczytów z czujników, przy założeniu, że ataki skutkują niezgodnym z zakładanym zachowaniem robota. Opracowany system wykrywania włamań RIDS wykorzystuje głębokie, rekurencyjne sieci neuronowe. W pracy przedstawiona jest architektura sieci, jej parametry oraz atrybuty, na podstawie których identyfikowane są potencjalne ataki. Rozwiązanie zostało zweryfikowane w środowisku laboratoryjnym z wykorzystaniem robota TIAGo firmy PAL Robotics. Wyniki badań potwierdzają, że proponowany system może skutecznie wspierać proces wykrywania zagrożeń komputerowych wpływających negatywnie na funkcjonowanie systemów robotycznych.

EN

The paper addresses cybersecurity issues of mobile service robots with distributed control architecture. A novel robot intrusion detection system (RIDS) that employs deep recurrent neural networks to detect anomalies in robot performance based on sensor readings, under the assumption that attacks result in incompatible robot behavior is described. The performance of the RIDS system was evaluated in a laboratory environment using the TIAGo robot from PAL Robotics. The presented experimental results confirm that RIDS can effectively support the process of detecting computer threats that negatively affect the service robot operating.

8

Sterowanie wielopoziomowe grupą robotów mobilnych we wspólnej przestrzeni ruchu

Roszkowska Elżbieta, Jakubiak Janusz

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2022

|

z. 197, t. 1

243-254

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.

9

Fixed-time VFO control for a unicycle

Michałek Maciej M., Sobański Rafał M., Defoort Michael

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2022

|

z. 197, t. 1

191-200

EN

A conventional application of the Vector-Field-Orientation (VFO) control design method to the set-point control problem leads to controllers with an infinite-time convergence of the stabilization errors. In this paper we try to extend a family of VFO control laws, applicable to unicycle kinematics, with a version which makes the stabilization errors finite-time convergent to zero where, additionally, a settling time is upper bounded by a constant which does not depend on an initial unicycle configuration. This kind of the control problem is called the fixed-time stabilization. Under assumption that the control inputs of the unicycle are unrestricted to any closed subset of R2, we show how to modify the finite-time VFO controller to obtain a bounded fixed-time control law. A control performance obtained with the proposed fixed-time VFO controller has been illustrated by simulation results.

10

Oprogramowanie w systemie intralogistycznym

Młodożeniec Marcin

Logistyka

|

2022

|

nr 6

40--43

PL

Zakłady produkcyjne i magazyny coraz chętniej siegają po nowoczesne rozwiązania w postaci robotów mobilnych realizujących procesy logistyki wewnętrznej. Wykorzystanie zaawansowanego oprogramowania do zarządzania flotą pozwala usprawnić oraz ustandaryzować przepływ wymienianych danych. Wpływa to na zwiększenie opłacalności oraz przewidywalności procesów intralogistycznych.

11

Mobilne roboty w przemyśle. Stan obecny i perspektywy

Kampa Adrian

Utrzymanie Ruchu

|

2021

|

Nr 1

52--57

PL

Obecnie można zaobserwować znaczny udział manipulatorów i robotów przemysłowych w wielu branżach przemysłu. Nikogo już nie dziwi widok robotów, które standardowo wykonują takie prace jak np.: spawanie, manipulacja czy paletyzacja. Większość z nich to urządzenia stacjonarne, zamontowane w jednej określonej lokalizacji. Roboty te mają określony zasięg ramienia i związaną z tym ograniczoną przestrzeń roboczą.

12

Roboty mobilne w NIDEC GPM Group same odnajdują najszybszą trasę do celu : studium przypadku

Thimsen Jesper Sonne

Logistyka

|

2021

|

nr 5

43--43

PL

NIDEC GPM Group jest dostawcą dla sektora motoryzacyjnego. Zastosowanie autonomicznych robotów mobilnych Mobile Industrial Robots (MiR) pozwoliło firmie zwiększyć efektywność procesów intralogistycznych i obniżyć poziom magazynowanych zapasów. Pracujące w NIDEC trzy roboty mobilne MiR100 zostały wyposażone w system do holowania MiRHook. Roboty przewożą materiały – pokrywy pomp olejowych, łożyska pomp wodnych i wały napędowe oraz puste pojemniki pomiędzy magazynem, a linią produkcyjną w zakładzie w Auengrund w niemieckiej Turyngii. Jeden z robotów dostarcza materiały w niemal kompletnie zautomatyzowanym środowisku. Dwa pozostałe dostarczają komponenty do dziesięciu linii produkcyjnych. Roboty mobilne samodzielnie wybierają najszybszą trasę do celu, a zastosowany hak holowniczy umożliwia idealne mocowanie wózków, także piętrowych i transportowanie ładunków o masie do 300 kg.

13

Thermal navigation for blind people

Marzec Paweł, Kos Andrzej

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2021

|

Vol. 69, nr 1

art. no. e136038

EN

This article presents a system of precise navigation for a visually impaired person which uses GPS navigation and an infrared sensor in the form of an infrared matrix. The presented system allows determining the orientation and distance of a blind person relative to a selected object, e.g. a wall or road edge. The application of the above solution facilitates a significant increase in the accuracy of determining the position of a blind person compared to the accuracy offered by commonly used ground satellite devices. The system uses thermal energy accumulated in the environment without the need to generate additional signals. The main parts of the system are a simple infrared matrix, data processing system and vibrating wristband. Messages and navigation warnings are sent to a blind person in the form of a vibration code. The article describes the method of determining the path of a specified width and distance from the wall of a building, curb, etc., along which a blind person should move. The article additionally describes the method of determining the orientation of a blind person depending on the selected object. Such a method facilitates verifying whether the visually impaired person is moving according to the indicated direction. The method can also be used to navigate mobile robots. Due to the use of natural energy for data registration and processing, the mobile navigation system can be operated for a long time without the need to recharge the battery.

14

UAV Mission Definition and Implementation for Visual Inspection

Adam Tomáš, Babič František

Annals of Computer Science and Information Systems

|

2021

|

Vol. 25

343--346

EN

This paper describes the architecture of a UAV-based flight mission-definition system. The primary objective aims at improving mission planning efficiency for conducting inspection activities using Unmanned Aerial Vehicles (UAV), concerning state-of-the-art waypoint-based techniques. During testing, the autonomous execution of the trajectory reduced the time required in all cases by almost a half while achieving the same output as a user-controlled manual flight. The proposed solution extends the possibilities of users in creating complex flight trajectories and significantly contributes to the higher time efficiency of recurrent flights.

15

Algorithms for the Safe Management of Autonomous Vehicles

Baïou Mourad, Mombelli Aurelien, Quilliot Alain, Adouane Lounis, Zhu Zhengze

Annals of Computer Science and Information Systems

|

2021

|

Vol. 25

153--162

EN

We deal here with a fleet of autonomous vehicles, devoted to internal logistics inside some protected area. This fleet is ruled by a hierarchical supervision architecture, which, at the top level distributes and schedules the tasks, and, at the lowest level, ensures local safety. We focus here on the top level, while introducing a time dependent estimation of the risk induced by the traversal of any arc. We set a model, state structural results, and design a bi-level algorithm and a A* routing/scheduling algorithms which both aim at a well-fitted compromise between speed and risk and rely on reinforcement learning.

16

A method for the automatic creation of bidirectional transportation paths for AGVs in Delmia QUEST

Małopolski Waldemar

Technical Transactions

|

2019

|

Vol. 116, iss. 5

83--93

EN

In this paper, a method for the automatic creation of bidirectional paths for AGVs in the Delmia QUEST software application is presented. The layout of transportation subsystem can be prepared in a spreadsheet. Based on it the file with input data is generated. Using programming languages included in QUEST, procedures were created and based on these procedures, a macro was built. This macro allows reading input data from the file and creates the transportation paths automatically. This enables the simulation model building to be less time consuming.

PL

W artykule przedstawiono metodę automatycznego generowania dwukierunkowych dróg transportowych w programie Delmia QUEST dla autonomicznie sterowanych robotów mobilnych. Układ i rozmieszczenie dróg transportowych są projektowane w arkuszu kalkulacyjnym, a następnie zapisane jako dane wejściowe w postaci pliku tekstowego. Wykorzystując języki programowania zawarte w programie QUEST, opracowano odpowiednie procedury. Zostały one następnie wykorzystane do budowy macro, które wczytuje dane z pliku i w automatyczny sposób generuje całą sieć dróg transportowych. Dzięki temu budowanie modelu symulacyjnego może być uproszczone i przyspieszone.

17

A framework for autonomous UAV swarm behavior simulation

Cybulski Piotr

Annals of Computer Science and Information Systems

|

2019

|

Vol. 18

471--478

EN

In the last several years a large interest in the unmanned aerial vehicles (UAVs) has been seen. This is mostly due to an increase of computational power and decreasing cost of the UAVs itself. One of an intensively researched area is an application of a swarm behavior within team of such UAVs. Simulation tools are one of the means with which quality of solutions in this matter can be measured. In this paper such simulation framework is proposed. The proposed framework is capable of taking under consideration interferences between communicating UAVs, as well as interaction between UAV and surrounding environment. Mathematical models based on which simulation is performed were described, definition of simulation scenario and results of exemplary simulation were also presented.

18

Projekt dwuramiennego robota sterowanego przez teleoperatora z wykorzystaniem technik rzeczywistości wirtualnej

Grabowski A.

Napędy i Sterowanie

|

2018

|

R. 20, nr 2

46--50

PL

Zastosowanie koncepcji teleobecności umożliwia odsunięcie, na dowolną odległość, osoby realizującej pracę od miejsca wykonywania pracy. Pozwala to na realizację pracy w strefie zagrożenia lub strefie niebezpiecznej bez narażenia życia lub zdrowia człowieka w związku z ekspozycją związaną np. z wysokimi stężeniami szkodliwych substancji chemicznych. Ponadto separacja podejmującego decyzję człowieka od wykonującego pracę efektora uniezależnia zakres realizowanych przez robota prac od możliwości fizycznych człowieka, w szczególności udźwig robota nie jest w żaden sposób limitowany przez możliwości fizyczne osoby sterującej pracą robota. Jest to szczególną zaletą w przypadku osób starszych i/lub z niepełnosprawnościami.

EN

The tele-presence enable to separate, at any distance, a worker from workplace. This allows to perform work in a hazardous area without endangering human life or health due to exposure associated with, for example, high concentrations of harmful chemicals. In addition, the separation of the decision-making man from the effector performing the work, makes the scope of the work carried out by the robot independent of the human’s physical capabilities, in particular the lifting capacity is in no way limited by the physical capabilities of the person controlling the robot’s work. This is a special advantage for older people and/or people with disabilities.

19

Symulator robota mobilnego uwzględniający uszkodzenia

Stęczniewski P., Przystałka P.

Modelowanie Inżynierskie

|

2018

|

T. 37, nr 68

111--118

PL

Przedmiotem pracy badawczej jest symulator robota mobilnego Explorer 6WD, który uwzględnia stan pełnej zdatności oraz stany z uszkodzeniami. Omówiono elementy składowe symulatora robota oraz przedstawiono modele jego otoczenia, które zrealizowane są w środowisku V-REP. W ramach prac badawczych zaprojektowano i utworzono sieć ROS, która umożliwia integrację symulatora z modułami zewnętrznymi zrealizowanymi z wykorzystaniem środowiska MATLAB®/Simulink®. W tej części pracy objaśniono sposób komunikacji pomiędzy programami oraz omówiono strukturę i zawartość poszczególnych wiadomości. Scharakteryzowano modele uszkodzeń oraz przedstawiono interfejs użytkownika. W artykule zawarto również opis wybranych wyników badań weryfikacyjnych, które potwierdzają dużą przydatność opracowanego rozwiązania.

EN

The focus of the paper is on the simulator of the Explorer 6WD mobile robot taking into account faultless and faulty conditions. There are discussed the components of the mobile robot simulator and environment models which are implemented in the V-REP software. As a part of the research work, a ROS network has been designed and created, which enables integration of the simulator with external modules realized using the MATLAB®/ Simulink® environment. This part of the paper explains how to communicate between ROS nodes and discusses the structure and content of ROS messages. In the paper, fault models are characterized and a user interface is presented as well. This study also contains a description of selected results of verification tests that confirm the effectiveness of the developed approach.

20

Robot group kinematics

Burghardt A., Skwarek W.

Modelowanie Inżynierskie

|

2018

|

T. 38, nr 69

11--16

EN

The paper presents a hierarchical system for controlling a formation of mobile robots transporting large-size objects. Values of displacement and velocity of the wheels which drive all the robots are determined on the basis of a kinematical inverse problem. The proposal for the solution has been simulated on the mobile robot work emulator.

PL

W artykule zaprezentowano hierarchiczny układ sterowania formacją mobilnych robotów transportujących obiekty o znacznych rozmiarach. Wartości przemieszczeń i prędkości kół napędzających wszystkie roboty wyznaczono na podstawie zadania odwrotnego kinematyki. Zaproponowane rozwiązanie zasymulowano w emulatorze pracy robotów mobilnych.