Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Sterowalność bezdryfowych układów nieholonomicznych w przestrzeni zadaniowej

Dulęba I., Mielczarek A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2018

|

z. 196

311--318

PL

W referacie zdefiniowano odpowiednik sterowalności w krótkim czasie, naturalnie opisywany w przestrzenie konfiguracyjnej, na przestrzeni zadaniowej. Podano algebraiczną charakteryzację tego warunku i jego praktyczne implikacje. Szczególną uwagę zwrócono na konfiguracje osobliwe. Rozważania zilustrowano dwoma przykładami obliczeniowymi.

EN

In this paper the concept of a small time local controllability, well defined in a configuration space, has been transferred into the task-space via Jacobian of the output function. An algebraic characterization of this type of controllablity and its practical implications have been provided. A special attention has been paid to singular configurations. Also other definitions and concepts, known in the configurations space, have got their counterparts in the task-space. Theoretical considerations have been illustrated on two examples of mobile robots.

2

Algorytm sterowania monocyklem 4D z programowym ograniczeniem konfiguracji

Pazderski D.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2018

|

z. 196

291--300

PL

Kinematyka monocykla jest klasycznym przykładem układów mechanicznych, których ruch podlega ograniczeniom nieholonomicznym. W pracy rozpatruje się rozszerzony planarny model takiego obiektu z uwzględnieniem opisu obrotu koła nazywany monocyklem 4D. Z punktu widzenia robotyki rozważany układ określa podstawowy ruch nieholonomicznego kołowego robota mobilnego. Rozważono metodę przybliżonego odsprzęgania układu za pomocą sprzężenia zwrotnego wykorzystującego funkcję transwersalną. Właściwości metody w przestrzeni zadania zilustrowano wynikami symulacji numerycznych.

EN

The kinematics of the unicycle is a classic example of mechanical control systems which are subject to non-holonomic constraints. In this work, an extended 4D model of such a kinematics taking into account the wheel rotation is considered. From the point of view of robotics, this system provides an elementary description of a nonholonomic kinematics determined with respect to each wheel of a mobile platform. An approximate decoupling method for this system is designed using a dynamic feedback based on a transverse function. The properties of the method in the task space are illustrated in numerical simulations.

3

Planowanie ruchu układów nieholonomicznych z wcześniejszym osiąganiem celu

Ratajczak A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2016

|

z. 195, t. 2

585--594

PL

Zadanie planowania ruchu polega na wyznaczeniu funkcji sterującej, która doprowadzi układ do zadanego punktu końcowego w zadanym czasie. Niniejsza praca przedstawia modyfikację algorytmu planowania ruchu, która umożliwia osiągnięcie punktu docelowego w czasie krótszym niż założony horyzont czasowy. Wyprowadzenie algorytmu wykorzystuje ideę endogenicznej przestrzeni konfiguracyjnej, a jego konstrukcja bazuje na algorytmie z priorytetowaniem zadań dodatkowych. Efektywność przedstawionego podejścia jest zobrazowana wynikami symulacyjnymi.

EN

The motion planning problem consists in finding a control function which drives the system to desired point in a prescribed time interval. This work introduces an motion planning algorithm modification which allows to reach the destination in time which is shorter than the assumed time horizon. The algorithm derivation relies on the endogenous configurations pace approach, and the algorithm construction bases on the task-priority motion planning algorithm. The new algorithm efficiency is depicted with simulation results.

4

Zadanie reprodukcji trajektorii wyjścia w układach nieholonomicznych

Ratajczak A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2014

|

z. 194, t. 2

671--680

PL

Praca przedstawia algorytm reprodukcji trajektorii dla układów nieholonomicznych. Podstawą wyprowadzenia algorytmu jest błąd reprodukcji trajektorii zdefiniowany jako całka różnicy trajektorii układu i trajektorii zadanej w czasie ruchu. Poza wyprowadzeniem algorytmu, w pracy zawarto również krótką dyskusję dotyczącą aspektów implementacyjnych. Efektywność algorytmu została zobrazowana wynikami symulacyjnymi.

EN

The paper presents the new proposition of the usage of the endegenous configuration space approach. This method is enrolled to the trajectory reproduction problem of the nonholonomic systems. The basis of the algorithm derivation lays in the definition of the trajectory reproduction error, which is an integrate of the difference between the resultant trajectory and the desired trajectory during the motion time. Besides the algorithm derivation, there is included a short discussion about the implementation problems. The algorithm efficiency is depicted with the simulation results obtained for the double pendulum model with passive joint.

5

Planowanie ruchu kuli toczącej się: metoda funkcji transwersalnych i metoda endogenicznej przestrzeni konfiguracyjnej

Magiera W.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2010

|

z. 175, t. 2

537-546

PL

Praca ta jest poświęcona planowaniu ruchu układu nieholonomicznego na przykładzie kuli toczącej się. Przedstawiono sterownik oparty na pojęciu funkcji transwersalnych oraz wyniki symulacji otrzymane podczas realizacji zadania sterowania do punktu. Ponieważ uzyskane wyniki cechuje duża ilość nadmiarowych manewrów, wiec zaproponowano algorytm endogenicznej przestrzeni konfiguracyjnej w celu uzyskania trajektorii przeprowadzającej układ ze stanu początkowego do zadanego stanu końcowego. Następnie pierwotne zadanie sterowania do punktu zamieniono na śledzenie otrzymanej w ten sposób trajektorii. W wyniku takiego połączenia obu metod otrzymano sterowanie, które wymaga mniejszej ilości manewrów.

EN

This paper addresses the motion plannig problem for nonholonomic systems with example of the rolling sphere. Controller based on transverse function approach is introduced and simulations for the point stabilization are included. Becuase of the great number of maneuvers, open-loop controler based on endogenous configuration space approach is used to create a trajectory to move system from the initial state to the desirable reference state. In this way, the point stabilization task is changed into trajectory tracking. Simulations are showing that by combining these two methods the rolling sphere is able to reach reference point with lower number of maneuvers.

6

Przekształcenia symboliczne w modelowaniu dynamiki mobilnych robotów kołowych

Żylski W., Buratowski T.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

2001

|

z. 15

359-364

PL

W pracy dokonano analizy opisu ruchu dwukołowego mobilnego robota Pioneer-2DX. Założono, że mobilny robot przemieszcza się w płaszczyźnie xy. Do opisu dynamiki tego nieholonomicznego układu można stosować równania Lagrange'a II rodzaju z mnożnikami oraz równania Maggiego. W artykule przedstawiono dynamiczne równania ruchu stosując równania Maggiego.

EN

In this paper the problem concerning dynamics of wheeled mobile robot Pioneer-2DX and is discussed. The motion of the analysed model can be described in xy plane. Taking account of equations of non-holonomic constraints, motion phenomenon is described using Lagrange equations of the II-nd type with multipliers and Maggi equations. The motion of the analysed model is described by system of differential equations, based on Maggi equations.

7

Optymalizacja generacji ruchu układów nieholonomicznych.

Dulęba I.

Prace Naukowe Instytutu Cybernetyki Technicznej Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2001

|

Vol. 102, nr 46

267-272

PL

W referacie przedstawiono sposób poprawy jakości ruchu przy ustalonej energii sterowań w planowaniu ruchu układów nieholonomicznych. Okazuje się, że ruch w pewnych kierunkach jest określony w sposób parametryczny, a zatem realizowalny na wiele sposobów. Wybór najbardziej efektywnego sposobu generacji kierunku ruchu polega na optymalizacji numerycznej wspomaganej wynikami analitycznymi.

EN

In this paper the method of improving the quality of motion of dxiftless nonholonomic systems is presented. It appears that directions of motion derived from Ph. Hall basis of vector fields spanned by the generators of the systems are described unambiguously. In those directions motion can be optimized numerically. For low degree vector fields the optimization can be supported by analytical considerations. Results of the paper can be used immediately in nonholonomic motion planning.

8

Modelowanie dynamiki ruchu pojazdu szynowego jako układu nieholonomicznego

Nowak A., Kaczmarek K., Sitarz M.

Maszyny Dźwigowo-Transportowe

|

2001

|

Nr 1

45-54

PL

W pracy przedstawiono model dynamiczny ruchu pojazdu szynowego jako układu nieholonomicznego, przy uwzględnieniu zjawiska odbicia, występującego pomiędzy kołem a szyną. Rozpatrzono więzy nieholonomiczne w postaci "sań Czapłygina", opisujace ukosowanie pojazdu i jego ruch wężykowy, zwany shimmą. Różniczkowe równania ruchu pojazdu sformułowanio na podstawie metody równań Lagrange'a I rodzaju. W pracy rozpatrzono wpływ zjawiska odbicia w układzie koło - szyna na wartości sił tarcia poślizgowego i sił bocznych. Przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych w zakresie charakterystyk amplitudowo-częstotliwościowych oraz przebiegów sił bocznych i sił tarcia podczas ruchu pojazdu.

EN

In the paper the dynamical model of the railway vehicle drive in the nonholonomical constrains regard to the reflection phenomenon has been elaborated. There the nonholonomical constrains are considered in term of the 'Czaplygin's slege", that the bevel of motion are descripted and the shimme of the railway vehicle along the track. The differential equations of the railway vehicle drive on basis of the Lagrange'as method are determined. In the paper the influence of the reflection phenomenon in the system: the wheel - rail on values of the side forces of the wheels was investigated. There the initial results of the calculations of the amplitude - frequencies characteristics in the range of the courses of the side, the slip friction forces and moments of the wheels during the railway vehicle drive are presented.

9

Lie-algebraiczna metoda planowania ruchu systemów nieholonomicznych

Dulęba I.

Studia z Automatyki i Informatyki

|

1999

|

T. 24

75-84

PL

W referacie przedstawiono Lie-algebraiczną metodę planowania ruchu systemów nieholonomicznych. Metoda ta jest metodą ogólnego przeznaczenia i umożliwia efektywne rozwiązywanie trudnych zadań planowania ruchu. Przedyskutowano idee wielu ciągłych metod planowania ruchu znanych w literaturze robotycznej, dla których modele są opisane zwyczajnymi równaniami różniczkowymi, ukazując zalety i wady tych metod. Rozważania zilustrowano przykładem planowania ruchu jednokołowego robota mobilnego.

EN

In this paper a Lie-algebraic method of motion planning for nonholonomic systems is presented. This general purpose method is well suited for solving hard motion planning tasks, as it do not require imposing any extra regularity conditions on a system but complete controllability. The Lie-algebraic method of nonholonomic motion planning is composed of two main steps: selection of a direction of motion and generation of the selected direction with controls. The first step is accomplished by examining vector fields associated with the system. In the second step, controls are generated with the use of Campbell-Baker-Hausdorff-Dynkin formulas. Besides the Lie-algebraic method, other continuous methods of motion planning are discussed pointing to their advantages and disadvantages. Simulation experiments carried out on a model of the unicycle mobile robot were performed to exemplify usefulness of the Lie-algebraic method.

10

Sfery dla nieholonomicznych systemów bezdryftowych.

Sówka J., Dulęba I.

Prace Naukowe Instytutu Cybernetyki Technicznej Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

1998

|

Vol. 98, nr 44

161-169

PL

W referacie skonstruowano sfery nieholonomiczne o małym promieniu dla systemów nilpotentnych rzedu 2. Sfery nieholonomiczne dalece odbiegają kształtem od ich holonomicznych odpowiedników, w szczególności nie są wypukłe. Znaczenie sfer nieholonomicznych w planowaniu ruchu układów nieholonomicznych polega na zobrazowaniu faktu, iż ruch w kierunkach złożonych nawiasów Liego systemów nieholonomicznych jest istotnie energetycznie kosztowniejszy od ruchu w kierunkach pól niskich stopni. Spostrzeżenie to umożliwia konstrukcję lokalnie efektywnych heurez oceniających 'trudność' ruchu w zadanym kierunku, jak i stanowi przestrogę przed stosowaniem dla systemów nieholonomicznych euklidesowych miar odległości stanów sprawdzających się dla systemów holonomicznych. Sfery przedstawiono we współrzędnych wyznaczonych przez elementy bazy Halla, a zatem niezależnych tak od konkretnego systemu jak i punktu jego przestrzeni stanu. Ten kanoniczny opis niesie uniwersalną informację i w łatwy sposób może być adoptowany dla konkretnego systemu i punktu przez ciągłą deformację sfery we współrzędnych Halla. W referacie przedstawiono także procedurę nilpotentyzacji systemów nieholonomicznych Bellaiche i in., rozważając jej stosowalność i implementacyjne implikacje.

EN

In this paper energy-based small-radius noholonomic spheres have been constructed for driftless nilpotent systems. Being non-convex, the spheres prefer a motion in directions shown by generators of the system and they punish those ones pointing to higher degree Lie brackets. This observation may be used in nonholonomic motion planning as a hint for deriving heuristic functions which evaluate energy expenses on controls. A great deal of attention has been paid to the algorithm of approximate nilpotenization of nonholonomic systems by Bellaiche et al.. For algorithm, a region in a state space has been established where the nilpotenization remains well defined.

11

Odporne sterowanie adaptacyjne ruchem nadążnym mobilnych robotów kołowych

Giergiel J., Hendzel Z.

Mechanika / Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica

|

1998

|

T. 17, z. 2

227-241

PL

W pracy przedstawiono analizę możliwości zastosowania odpornego algorytmu z adaptację parametrów, do sterowania ruchem nadążnym 4-kołowego mobilnego robota. Przyjęto, że obiekt sterowania jest układem nieholonomicznym o dwóch stopniach swobody. Ruch robota opisano układem równań różniczkowych liniowych. W celu zapewnienia stabilności oraz odpowiedniej jakości sterowania, wykorzystano koncepcję sterowania odpornego. Zaproponowany algorytm sterowania zweryfikowano dla trzech okresów ruchu oraz przeprowadzono adaptację parametrów dynamicznych równań ruchu przy założeniu skokowej zmiany wartości masy ramy robota.

EN

In this paper the problem concerning robust adaptive tracking control of wheeled mobile robot is discussed, for such system, phenomenon of its motion is not described in fully by its mathematical model. The model has been reduced to the Imodel with two substitute wheels, one driven wheel and one steered wheel. Taking account of equations of nonholonomic constraints, motion phenomenon is described using Lagrange equations with multipliers. The proposed algorithm for 4-wheel mobile robot motion control has been designed using a filtered erro/passivity approch. Basin un munerical analysis, it has been demonstrated that the tested control algorithm is insensitive to assumed inaccuracies in modelling. The results obtained should be confirmed by experimental tests.