Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Design and testing of two-wheeled robot with chaotic pendulum

Fedio K., Kiełkowski M., Katunin A., Panfil W.

Modelowanie Inżynierskie

|

2016

|

T. 27, nr 58

24--36

EN

This paper deals with a theoretical modeling of equations of motion, simulation motion of and control both in virtual environments and in real-world conditions of a balancing two-wheeled robot with a double pendulum. By taking into consideration a motion of a double pendulum one needs to consider chaotic behavior of the whole system resulted by this pendulum, which is a significant difficulty in development of control algorithms. The main goal of the presented study is to reach dynamic balancing of a two-wheeled robot with a double pendulum under the certain scenarios of equilibrium disturbance. In order to apply appropriate control algorithms the following steps were assumed during the development of a robot: theoretical modelling of a motion of the composite system of inverted and double pendulums, stability analysis, simulation of various scenarios in virtual environments using the developed control algorithms, and construction of a physical model of a robot and verification of control algorithms. Both simulation and experimental studies demonstrated the successful balancing performance.

PL

Artykuł dotyczy teoretycznego modelowania równań ruchu, symulacji ruchu i sterowania balansującego robota dwukołowego z podwójnym wahadłem zarówno w środowiskach wirtualnych, jak i w warunkach rzeczywistych. Biorąc pod uwagę ruch podwójnego wahadła, należy uwzględnić chaotyczny sposób działania całego układu spowodowany ruchem tego wahadła, co stanowi istotną trudność przy opracowywaniu algorytmów sterowania. Głównym celem prezentowanej pracy jest uzyskanie stanu stabilności dynamicznej robota dwukołowego z podwójnym wahadłem według poszczególnych scenariuszy zaburzenia jego równowagi. W celu zastosowania odpowiednich algorytmów sterowania następujące etapy zostały założone podczas opracowania robota: teoretyczne modelowanie ruchu układu złożonego z odwróconego i podwójnego wahadeł, analiza stabilności, symulacja różnych scenariuszy w środowiskach wirtualnych z zastosowaniem opracowanych algorytmów sterowania oraz opracowanie modelu fizycznego robota i weryfikacja algorytmów sterowania. Zarówno prace symulacyjne, jak i eksperymentalne wykazały zdolność do utrzymania równowagi.

2

Zastosowanie funkcji transwersalnych do sterowania robotem dwukołowym z przyczepami

Pazderski D., Waśkowicz D. K., Kozłowski K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2012

|

z. 182, t. 2

439--450

PL

Artykuł dotyczy ciągłej metody sterowania pojazdem wieloczłonowym złożonym z traktora o napędzie dwukołowym oraz trzech przyczep mocowanych osiowo. Sterownik wykorzystuje funkcje transwersalne i właściwości łańcuchowego systemu IV-rzędu o dwóch wejściach. Przedstawiono poszczególne etapy syntezy algorytmu. W celu poprawy jakości dynamicznej i statycznej układu zamkniętego wykorzystano metodę dynamicznego skalowania funkcji transwersalnych. Właściwości algorytmu zilustrowano wybranymi wynikami symulacji numerycznych.

EN

The paper is focused on the application of the smooth kinematic algorithm to control multibody vehicle which consists of unicycle-like tractor with three trailers. The controller takes advantage of the transverse functions and properties of the IV-order two input chained system. The derivation of the algorithm is presented in details. In order to improve performance of the controller in the real application some toning techniques are discussed. The properties of the closed-loop control system are examined based on results of numerical simulations taking into account point stabilization and trajectory tracking tasks.

3

Modelowanie trajektorii ruchu dwukołowego robota mobilnego na podstawie ruchu obrotowego względem środka chwilowego obrotu

Srebro A.

Modelowanie Inżynierskie

|

2011

|

T. 11, nr 42

407-418

PL

W pracy przedstawiono metody obliczania współrzędnych środka chwilowego obrotu robota ICR (ang. Instantaneous Center of Rotation) dla dwukołowego robota mobilnego na płaszczyźnie. Metody te pozwalają na obliczenie współrzędnych tego punktu przy znanych prędkościach liniowych oraz współrzędnych środka masy robota. Zaprezentowane metody stanowią dopełnienie transformacji afinicznych opisujących ruch robota na płaszczyźnie i pozwalają na zaprojektowanie algorytmu symulującego trajektorię ruchu robota w zależności od sygnałów sterowania prędkością. Przykładowy algorytm został zaimplementowany w środowisku symulacyjnym robota mobilnego napisanym w Javie. Dodatkowo przedstawiono i omówiono symulacje trajektorii ruchu robota dla rozpatrywanego różnicowego układu sterowania.

EN

The paper presents methods for calculating the instantaneous center of rotation (ICR) for two-wheeled mobile robot on the plane. These methods allow calculation of the coordinates of this point if linear velocities and the coordinates of the robot center of mass are known. Presented methods complement affine transformation describing the motion of the robot on the plane and allow to design an algorithm that simulates the trajectory of robot motion, depending on the speed control signals. An example algorithm has been implemented in a mobile robot simulation environment written in Java. In addition a few simulations of the trajectory of robot motion are presented and discussed for differential steering system.

4

Zastosowanie funkcji harmonicznych do planowania ruchu i sterowania robotem dwukołowym

Szulczyński P., Pazderski D., Kozłowski K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2010

|

z. 175, t. 2

505-514

PL

Praca podejmuje problematykę planowania ruchu i sterowania robota mobilnego w środowisku dwuwymiarowym z eliptyczną przeszkodą statyczną w oparciu o metodę przepływu płynu. Opisano w niej algorytm projektowania strumienia dla przeszkody eliptycznej w przypadku celu statycznego i dynamicznego (trajektorii). Rozważania teoretyczne poparto wynikami symulacji numerycznych i wynikami badań eksperymentalnych, w których wykorzystano robota dwukołowego i metodę linearyzacji modelu kinematyki.

EN

The paper presents planning motion problem and control of mobile robot in two-dimensional environment with elliptical static obstacle based on hydrodynamics description. The design algorithm of the flow with respect to elliptical obstacle for static and dynamic goal is discussed. Theoretical considerations are supported by numerical simulations as well as experimental results using two-wheeled mobile robot and linearization technique.