Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 31

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
PL
Praca przedstawia ogólny opis dotyczący projektowania zrobotyzowanego montażu teleskopu astronomicznego klasy 0,5 m. Scharakteryzowano strukturę mechaniczną i elektryczną urządzenia oraz jego elementy pomiarowe. Następnie przedstawiono algorytm sterowania osią wykorzystujący aktywną kompensację zakłócenia. Wyniki śledzenia trajektorii złącza obrotowego zbadano eksperymentalnie również w odniesieniu do przestrzeni zewnętrznej.
EN
In this paper, a short description of a robotised mount of the 0.5 m class astronomical telescope is provided. Mechanical and electrical parts of the mount and its measuring system are discussed. Next, an algorithm designed for motion control which is based on the active disturbance rejection paradigm is considered. In order to illustrate the performance of the closed-loop system, experimental results of trajectory tracking in the joint and the task spaces are compared.
PL
Celem artykułu jest zbadanie zjawisk dynamicznych występujących w nowo powstałym zrobotyzowanym montażu astronomicznym. Jednym z głównych zakłóceń pogarszających jakość ruchu teleskopu jest tarcie, którego wpływ na działanie systemu uwidacznia się w szczególności przy zmianie znaku prędkości. Identyfikacja i kompensacja tarcia w obiekcie tego typu ma istotne znaczenie z punktu widzenia dokładności śledzenia obiektów na niebie z dokładnością sięgającą pojedynczych sekund kątowych. W pracy przedstawiono procedurę identyfikacji parametrów statycznych oraz dynamicznych modelu tarcia LuGre oraz uzyskane wyniki eksperymentalne, które pozwalają zaobserwować najważniejsze zjawiska dynamiczne charakteryzujące tarcie zarówno w reżimie ślizgowym jak i przedślizgowym.
EN
The aim of this paper was to examine the friction behavior in the new robotic astronomical mount. Friction is one of the main disturbances present in the system. Its influence is mostly visible during the velocity reversals. Identification and compensation of the friction is crucial to achieve sub-arcsec tracking accuracies at very low velocities. In this paper the procedure for identification of static and dynamic frictional parameters of LuGre model is presented. The experimental results show main behaviors of friction present both in sliding in presliding regime.
PL
Praca dotyczy zadania precyzyjnego śledzenia trajektorii pozycji i przedstawia propozycję sterownika odpornego na pewną klasę ograniczonych addytywnych zaburzeń dynamiki modelu. Algorytm wykorzystujący obserwator o dużym wzmocnieniu i technikę aktywnej kompensacji (ang. ADRC) zaprojektowano do sterowania ruchem pojedynczej osi zrobotyzowanego teleskopu astronomicznego. Dowód stabilności sformułowano na podstawie analizy liniowej oraz metody Lapunowa. Rozważono dwa podsystemy sterowania prądem/momentem i porównano ich właściwości na podstawie wyników badań eksperymentalnych.
EN
In this paper, the task of precise tracking of a position trajectory is investigated. To solve this problem, a control structure robust to a certain class of bounded additive disturbances is proposed. The algorithm is based on a high gain observer and the active disturbance rejection control (ADRC) approach. It is designed to control a single axis of a robotized astronomical mount. The stability proof is formulated using linear analysis and the Lyapunov method. Two current/torque control subsystems are considered and their properties are compared based on experimental studies.
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.
5
Content available A robust smooth controller for a unicycle-like robot
EN
In this paper, a stabilizer dedicated for a unicycle-like robot is considered. The proposed smooth control law ensures the global boundedness of position and orientation trajectories to a neighbourhood of the desired point with an arbitrarily selected radius and it is robust to bounded additive measurement noises. The controller consists of a smooth hybrid navigation algorithm and a smooth feedback based on the transverse function approach. The stability proof, simulation and experimental results illustrating properties of the algorithm are discussed.
PL
Praca przedstawia metodę sterowania/nawigacji robota mobilnego o kinematyce monocykla. Proponowany gładki algorytm zapewnia zbieżność trajektorii pozycji i orientacji do otoczenia punktu zadanego o projektowanym promieniu i wykazuje odporność na addytywne ograniczone zakłócenia pomiarowe konfiguracji. Metoda wykorzystuje gładki hybrydowy algorytm nawigacji połączony z algorytmem sterowania ruchem wykorzystującym metodę funkcji transwersalnych. W pracy przedstawiono skróconą analizę stabilności oraz wybrane wynik i symulacyjne ilustrujące właściwości sterownika/nawigatora.
EN
In this paper a stabilizer dedicated for a unicycle-like robot is considered. The proposed smooth control law ensures the global boundedness of position and orientation trajectories to a neighborhood of the origin with an arbitrarily selected radius and some robustness to bounded additive measurement noises. The controller consists of a smooth hybrid navigation algorithm and a smooth feedback based on me transverse function approach. Sketch of stability proof and simulation results illustrating properties of the algorithm are investigated.
EN
This paper deals with control of a nonholonomic unicycle-like robot in a cluttered environment with static obstacles. The proposed solution is based on a combination of a universal motion controller taking advantage of transverse functions with a navigation velocity field determining a path in a free task space. The motion controller is used to imitate an omnidirectional planar kinematics such that nonholonomic constraints become hidden for a navigation layer. Then it is possible to generate vector fields which govern motion of the omnidirectional frame. The controller using the transverse function is discussed in depth. In particular, a possible parametrization of this function is considered and analysis of an augmented dynamics is provided for different motion patterns. Next, construction of obstacles and potential design for star-like shapes are presented. The navigation algorithm is verified experimentally and the results are discussed.
EN
This paper deals with stabilization and tracking control problems defined with respect to a planar mechanical structure similar to Raibert’s robot. The proposed control solution is based on formal analysis of the control system on a Lie group. In order to take advantage of Lie group theory a dynamic extension of the robot kinematics is introduced. To cope with non-zero angular momentum the controller based on transverse functions is employed. Properties of the closed-loop control system are investigated based on simulations including practical stabilization at neighborhood of a constant point or a reference trajectory.
PL
Wieloczłonowy układ mechaniczny, na który nie działają zewnętrzne momenty sił spełnia zasadę zachowania momentu pędu. W efekcie, na jego ruch nałożone są więzy nieholonomiczne, a kinematyka układu w ogólnym wypadku zawiera składnik dryfu. W niniejszej pracy omówione zostało zastosowanie metody funkcji transwersalnych do stabilizacji orientacji dwuczłonowego robota z założonym dopuszczalnym tunelem błędu, którego jeden z członów jest sterowany, co umożliwia zmianę momentu bezwładności. Przedstawiono analizę właściwości kinematyki rozważanego układu i sposób jego opisu na grupie Liego poprzez zastosowanie rozszerzenia dynamicznego. Rozpatrzono dwie propozycje sterowników, których właściwości zilustrowano na podstawie wyników badań symulacyjnych.
EN
Angular momentum is conserved in a multibody mechanical system when there is no external torque. As a result nonholonomic contraints are imposed on such a system. In the general case its kinematics contains a drift term. In this paper, we consider a new application of a controller based on transverse functions in order to stabilize the orientation of a two-link robot with adjustable inertia of one link, such that the configuration errors are bounded to the assumed neighborhood of zero. The analysis of the considered system kinematics is presented and its description on a Lie group using a dynamic extension is discussed. Two versions of the controller are proposed and their properties are illustrated based on simulation results.
10
Content available Kołowa platforma mobilna dla celów badawczych
PL
W pracy przedstawiono założenia i koncepcję rozwiązania zadania zatytułowanego „Sterowanie i nawigacja” (SiN) będącego częścią składową projektu RobREx oraz przedstawiono krótki opis budowy kołowej platformy mobilnej przeznaczonej dla celów badawczych. Platforma ta została zbudowana w Katedrze Sterowania i Inżynierii Systemów Politechniki Poznańskiej. W artykule opisano niektóre aspekty implementacyjne algorytmu sterowania ruchem platformy wykorzystującym funkcje transwersalne.
EN
The paper presents the assumptions and concepts solve the task titled “Control and Navigation” which is part of the project RobREx and gives a brief description of the construction of a wheeled mobile platform intended for research purposes. This platform has been built in the Chair of Control and Systems Engineering University of Technology. The article describes some aspects of implementing an algorithm of motion control that uses transversal functions.
EN
We present a new manipulative robotic system with 1 degree of freedom designed for increasing of the knee rehabilitation efficiency in case of patients with the femur distraction osteogenesis with use of Ilizarov apparatus. Based on the conducted analysis of the knee’s anatomy, biomechanical functionality of knee-joint and characteristics of considered medical treatment, overall assumptions concerning robotic assistance in knee rehabilitation process are formulated. Then we propose a simplified kinematic structure based on one rotational fixed axis taking into accountguidelines resulting from specificity of complications following a femur distraction osteogenesis with use of Ilizarov apparatus. The paper presents description of mechanical and measurement system for a considered manipulative robot. The issues regarding patient’s safety while realization of robotic rehabilitation are also discussed. Additionally, motion control and force control design issues are considered and some preliminary experimental results are presented.
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.
EN
The paper presents the application of a smooth kinematic algorithm to control multi-body vehicle which consists of the unicyclelike 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 the performance of the controller in the real application a selected tuning techniques are discussed. The properties of the closed-loop control system are examined based on results of numerical simulations concerning the point stabilization and trajectory tracking tasks.
EN
This paper is focused on the convergence problem defined for some class of a two input affine nonholonomic driftless system with three-dimensional state. The problem is solved based on a polar transformation which is singular at the origin. The convergence is ensured using static-state feedback. The necessary conditions for construction of the algorithm are formally discussed. The solution, in general, is local, and the feasible domain is strictly related to the properties of the control system. In order to improve algorithm robustness a simple hybrid algorithm is formulated. The general theory is illustrated by two particular systems and the results of numerical simulations are provided.
PL
Praca prezentuje koncepcję oraz realizację wybranych elementów modułowego robota mobilnego do zastosowań transportowych w pomieszczeniach. Zaprezentowano konstrukcję, elementy systemu sterowania oraz sposób programowania zadań dla robota. W projekcie uwzględniono wymogi bezpieczeństwa ludzi oraz założenie przyjaznego systemu programowania.
EN
This paper presents an idea and application of selected elements of modular mobile robot used for transportation tasks in closed environments. Some details with respect to robot's mechanical structure, its control system and programming language are described. Additionally, requirements for safety system are formulated and assumptions of user-friendly system for robot programming are discussed.
EN
The paper presents a solution of motion planning and control of mobile robot in a two-dimensional environment with elliptical static obstacle based on hydrodynamics description. Theoretical background refers to solution of Laplace equation using complex algebra. The method of designing complex potential with respect to stationary elliptical obstacle and stationary goal is formally shown. Next, the planning motion problem is extended assuming that the goal is moving. Then results of motion planning is used in order to design closed-loop control algorithms which is based on decoupling technique. Theoretical considerations are supported by numerical simulations illustrating example results of motion planning and control.
EN
The paper considers kinematic and dynamic model of ball gear which can be used in a nonholonomic manipulator. The phase constraints are described and constrained forces and torques are discussed. In order to describe mechanical properties of the gear experimental research were conducted. Based on experimental results maximum driving torque, gear efficiency and resultant slip are estimated.
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.
PL
Praca prezentuje koncepcję, budowę i zasadę działania systemu sensorycznego przygotowanego w celu realizacji pomiarów odległości od przeszkód dla robota mobilnego. Idea polega na wykorzystaniu mikrosterowników pełniących dwie funkcje: obsługują sensory do nich podłączone oraz są węzłami w szeregowej sieci komunikacyjnej. W realizacji modułu pomiarowego zastosowano sensory optyczne oraz ultradźwiękowe. W pracy przedstawiono procedurę kalibracji modułu pomiarowego współpracującego z sensorem optycznym oraz propozycje modelu pomiarowego dla tego układu wraz z wynikami pomiarów. Przestawiono także metodę określania pozycji przeszkody przez wielokanałowy sensor optyczny. Podjęto także rozważania dotyczące projektowania sieci komunikacyjnej.
EN
The paper presents the concept, structure and operation of the mobile robot sensor system designed to measure the distance from obstacles. The main idea of the system is based on modules using microcontrollers which constitute nodes of the communication network and are responsible for sensor control and data acquisition. Each measurement module is equipped with optical and ultrasonic rangefinder. In this paper the procedure of calibration of optical triangulation sensor is proposed and the sensor model along with experimental results are given. The algorithm for estimation of obstacle position based on multichannel optical sensor is discussed. Additionally the considerations relating to design of communication network are presented.
PL
Praca przedstawia model matematyczny kinematyki i dynamiki przekładni kulowej, która może być wykorzystana w układzie manipulatora nieholonomicznego. Przedstawiono w niej opis ograniczeń fazowych i zinterpretowano siły oraz momenty sił więzów. W celu określenia właściwości mechanicznych układu rzeczywistego przeprowadzono badania eksperymentalne, na podstawie których wyznaczono dopuszczalne przenoszone momenty napędowe, sprawność przekładni oraz wartości wypadkowe poślizgów.
EN
The paper considers kinematic and dynamic model of ball gear which can be used in a nonholonomic manipulator. The phase constraints are described and force and torques of constraints are disccussed. In order to describe mechanical properties of the gear experimental research were conducted. Based on experimental results maximum driving torque, gear efficiency and resultant slip are estimated.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.