Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Robot humanoidalny ROMAN

Mianowski K., Berns K.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2016

|

R. 20, nr 1

37--46

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań i efekty prac nad prototypem robota humanoidalnego ROMAN, które są prowadzone w ostatnich latach na Uniwersytecie Technicznym w Kaiserslautern w Niemczech. Zaprojektowano, skonstruowano i wykonano prototyp kompaktowego, lekkiego i taniego robota humanoidalnego. Robot może wyrażać emocje w sposób werbalny jak i niewerbalny gestykulując rękami, wykonując ruchy głową i zmieniając wyraz twarzy. Ponieważ robot został zbudowany w sposób wiernie naśladujący człowieka i wyposażony w czujniki odpowiadające naturalnym zmysłom człowieka, więc sterowany komputerowo z zastosowaniem systemu pozwalającego na wyrażanie emocji, ma służyć do badań weryfikacyjnych dotyczących akceptacji działania robota w otoczeniu człowieka.

EN

This paper presents the design of humanoid robot Roman, which is able to generate of gestures as nonverbal interaction signals for communication with people. The geometry of basic links and ranges of motions have been investigated to obtain solution very similar to the human body. Mechanical design and the prototype of the robot Roman – artificial body, hands and the head was designed with using fully integrated CAD/CAM/CAE system Pro Engineer v.4.0. The methodology of very modern mechatronic design, which allow to highly integrated mechanical/electric/electronic parts of the prototype is described in the paper in details. It has been shown, that it is possible to create basic functional characteristics of the solution in the phase of the virtual design. Robot can be apply as a guiding principle for the construction of humanoid robot for expression emotions.

2

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

Szuster M.

Modelowanie Inżynierskie

|

2014

|

T. 20, nr 51

108--115

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.

3

Planowanie trajektorii ruchu formacji robotów mobilnych z zastosowaniem układów z logiką rozmytą

Burghardt A., Szuster M.

Modelowanie Inżynierskie

|

2014

|

T. 20, nr 51

7--14

PL

W pracy zaprezentowano hierarchiczny układ sterowania ruchem formacji mobilnych robotów kołowych, w którym zastosowano koncepcję wirtualnej struktury. W algorytmie tym każdy z agentów podąża za zadanym punktem wirtualnej struktury, realizując trajektorię formacji wygenerowaną przez najwyższą warstwę hierarchicznego układu sterowania. Środkowa warstwa algorytmu sterowania wyznacza trajektorie ruchu poszczególnych agentów, które następnie są realizowane przez warstwę sterowania ruchem nadążnym. W prezentowanej pracy zastosowano nowe podejście, w którym jedna struktura warstwy generowania trajektorii, zbudowana z zastosowaniem dwóch układów z logiką rozmytą, generuje sygnały sterowania umożliwiające realizację złożonego zadania typu „podążaj do celu i omijaj przeszkody”.

EN

In the article a hierarchical control system of the wheeled mobile robots formation is presented, where the virtual structure conception is applied. In the proposed control algorithm every agent tracks a desired point of the virtual structure and realises trajectory of the wheeled mobile robots formation generated by the highest layer of the hierarchical control system. The middle layer of the control system is the formation control layer. It generates desired trajectories for particular agents. These trajectories are realized by the tracking control layer. In the presented article a new approach is applied, where one structure of the highest layer of the hierarchical control system generates control signals that make realisation of the complex task of “goal seeking with obstacle avoiding” possible. In this layer two fuzzy logic systems were used.

4

Algorytmy aproksymacyjnego programowania dynamicznego w generowaniu i realizacji trajektorii ruchu robota mobilnego Pioneer 2-DX

Szuster M.

Modelowanie Inżynierskie

|

2014

|

T. 20, nr 51

100--107

PL

W pracy przedstawiono nowe podejście do generowania i realizacji ruchu mobilnego robota kołowego z zastosowaniem algorytmów aproksymacyjnego programowania dynamicznego (APD). Zaproponowano hierarchiczny układ sterowania ruchem robota w nieznanym środowisku ze statycznymi przeszkodami, składający się z warstwy generowania trajektorii oraz warstwy realizacji ruchu. W warstwie generowania trajektorii zrealizowano dwa podstawowe zadania: „podążaj do celu”, oraz „omijaj przeszkody”, stosując algorytmy APD w konfiguracji zależnego od sterowania heurystycznego programowania dynamicznego. Wygenerowana trajektoria ruchu jest realizowana przez układ sterowania ruchem nadążnym, w którym zastosowano algorytm dualnego heurystycznego programowania dynamicznego. Weryfikację algorytmu sterowania przeprowadzono z zastosowaniem robota Pioneer 2-DX.

EN

In the article a new approach to generating and realisation of the trajectory of the Wheeled Mobile Robot is presented. In this approach Approximate Dynamic Programming (APD) algorithms were used. The hierarchical control system of the WMR movement in the unknown environment with static obstacles was proposed. It consists of two layers: the trajectory generating layer and the tracking control layer. In the trajectory generating layer two basic tasks: the goal seeking task and the obstacle avoiding task, were realised. APD algorithms in the Action Dependant Heuristic Dynamic Programming configuration were used. Using the tracking control system the trajectory is realised. In the tracking control system APD algorithm in the Dual Heuristic Dynamic Programming configuration was used. Using the WMR Pioneer 2-DX verification of the proposed hierarchical control system was performed.

5

Neural sensor-based navigation of wheeled mobile robot in unknown environment

Hendzel Z., Szuster M.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2013

|

R. 17, nr 1

114-120

EN

In presented paper a new approach to a collision-free trajectory generating for a wheeled mobile robot with Adaptive Critic Designs and Fuzzy Logic algorithm, is proposed. The presented discrete hierarchical control system consists of a trajectory generating algorithm based on a reactive navigation of the wheeled mobile robot in an unknown 2D environment with static obstacles, and a tracking control system. A strategy of reactive navigation is developed including two main behaviours: an obstacle avoiding behaviour and a goal-seeking behaviour, realised in a form of Adaptive Critic Design algorithms. These simple, individual behaviours are combined by the fuzzy combiner of behaviours that determines influence of the individual behaviours on the trajectory generation process, according to the environment conditions. The tracking control system is composed of two Dual-Heuristic Dynamic Programming algorithms, the supervisory term and the PD controller. Verification of the proposed control algorithm was realised using the mobile robot Pioneer 2-DX, equipped with one laser and eight sonar range finders, that provides object detection.

PL

W prezentowanym artykule zaproponowano nowe podejście do generowania bezkolizyjnych trajektorii ruchu mobilnych robotów kołowych z zastosowaniem algorytmów adaptacyjnego krytyka oraz układów z logiką rozmytą. Zaprezentowany hierarchiczny układ sterowania składa się z warstwy generowania trajektorii ruchu bazującej na idei odruchowej nawigacji mobilnego robota kołowego w nieznanym środowisku 2D ze statycznymi przeszkodami oraz warstwy sterowania ruchem nadążnym. Sterowanie odruchowe obejmuje dwa podstawowe zadania: omijanie przeszkód oraz podążanie do celu, zrealizowane z zastosowaniem algorytmów adaptacyjnego krytyka. Te proste zachowania są łączone przez układ z logiką rozmytą, który określa wpływ poszczególnych zachowań na proces generowania trajektorii w zależności od warunków otoczenia sterowanego obiektu. Weryfikacja zaproponowanego algorytmu sterowania została zrealizowana z zastosowaniem mobilnego robota kołowego Pioneer 2-DX, wyposażonego w dalmierz laserowy i osiem sonarów ultradźwiękowych, służących do wykrywania przeszkód.

6

Koncepcja sterowania rojem bezzałogowych obiektów latających

Kownacki C.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2012

|

R. 58, nr 8

704-711

PL

W pracy jest przedstawiona koncepcja lotu roju bezzałogowych obiektów latających, oparta na lokalnych regułach sterowania, które można rozpatrywać, jako instynkty zachowania wykorzystujące informacje o położeniu i prędkości pozostałych uczestników lotu. Dla przykładu w momencie, gdy dwa obiekty latające zbliżą się do siebie zbyt blisko, wówczas lokalne systemy sterowania będą modyfikowały kurs i kąt pochylenia tak by obiekty oddaliły się od siebie. Jeśli jeden obiekt latający oddali się zbyt daleko od roju, wówczas kurs i kąt pochylenia tak będą kontrolowane, aby obiekt kierował się w stronę środka ciężkości roju. W sytuacji, gdy zostanie zlokalizowana przeszkoda bezzałogowy obiekt latający będzie się starał zachować bezpieczną odległość od niej. Natomiast sterowanie rojem realizowane jest poprzez wyodrębnienie lidera, który jest kontrolowany przez operatora stacji naziemnej. Sterowanie liderem jest nadrzędną warstwą, która przez przepływ informacji w obrębie roju jest odwzorowywana przez lokalną warstwę sterowania. Praca przedstawia badania symulacyjne lotu trzech bezzałogowych obiektów latających oparte na opracowanej koncepcji. Potwierdzają one, że proponowana koncepcja jest skuteczna i realizowalna.

EN

The flight of unmanned aerial vehicles (UAV) swarm is a complex problem which interconnects different control levels, from local autonomous control law of a single vehicle to rules of swarm control including collision avoidance and obstacle detection. The paper presents a concept of a control system of unmanned aerial vehicles swarm. The concept is based on local control rules which can be treated as behavior instincts dependent on information received from state of other vehicles. For example when two vehicles from the swarm are flying too close to each other, their desired headings and pitches will be modified to increase the distance between those vehicles. If a vehicle is flying too far away from the swarm, its desired heading and pitch will be also modified to keep the vehicle in the specified range from the swarm gravity center. In situation of obstacle detection a vehicle will try to keep safe distance from it. The swarm control is realized by choosing a swarm leader which can be commanded by an operator via the ground control station. The leader control is precedent control level, which interacts with local control rules through information exchange between vehicles. The paper presents simulation results of swarm flights of three unmanned vehicles based on the proposed concept. They prove the fact that the concept is effective and can be introduced into real UAVs.