W pracy analizowano zagadnienie syntezy krzepkiego obserwatora uogólnionych prędkości 2-kołowego mobilnego robota. Przyjęto, że występujące niepewności modelu związane są ze zmianami parametrów oporów toczenia kół. Skuteczność zaproponowanego krzepkiego obserwatora została potwierdzona przez wyniki uzyskane na drodze symulacji numerycznej.
EN
A problem of the synthesis of the observer of angular speeds of a mobile robot dealt with by a method taking into account the properties of systems of variable structure. It is assumed that the mobile robot is a non-holonmic system of two degres of freedom. The theoretical considerations are illustrated by simulation tests made in the Matlab TM package.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents problems connected with the identification of dynamic motions equations derived on the basis of Maggi equations for a 2-wheeled mobile robot. The possibitity of sending data between Maple™and Matlab™ has been discussed. Off-line structures of identification have been presented with use of fuzzy logic. Remarks and conclusions have been drawn. Continuous time parametrical model has been developed and applied to identiflcation of the mobile 2-wheeled robot. The least square method to adjust the model's parameter is derived.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this paper, the neural network with functional link net for identification of mobile 2-wheeled robot is applied. The least square learning algorithm is developed.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Continuous time parametrical model has been developed and applied to identiflcation of the mobile 2-wheeled robot. The least square method to adjust the model's parameter is derived.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents state observers problems. Dynamics of 2 - wheeled mobile robot has been discussed. Application of neural networks and effects their parameters on error value have been presented. Remarks and conclusions have been drawn.
W artykule znalizowane są zagadnienia kinematyki 2-kołowego mobilnego robota jako układu z więzami nieholonomicznymi, podano równania kinematyki, które umożliwiają określenie charakterystyczych parametrów ruchu układu, rozwiązanie zadania odwrotnego kinematyki zilustrowano przykładem symulacyjnym wykonanym w pakiecie Matlab TM, przedstawione w pracy rozważania teoretyczne dotyczące analizy zadania odwrotnego mogą być wykorzystane przy opisie ruchu innych modeli mobilnych robotów kołowych.
EN
Analysis of the kinematics of a 2-wheel mobile robot as a system with non-holonomic constraints.Kinematics equations permitting to determine characteristic parameters of motion of the system. Solution of the reverse problem of the kinematics is illustrated by a simulation example obtained in the Matlab TM package. The presented theoretical considerations as to the analysis of the reverse problem of kinematics can be used for describing the motion of other models of mobile wheeled robots.
W artykule analizowane jest zagadnienie zbieżności zaproponowanego obserwatora na podstawie teorii Lapunowa, przeprowadzone eksperymenty numeryczne wykazały, że błędy estymacji prędkości kątowej obrotu własnego koła napędzającego i prędkości kątowej ramy dążą do zera, a estymowane parametry oporów toczenia są ograniczone, badania symulacyjne przeprowadzono w pakiecie Matlab/Simulnik, zamieszczając schematy blokowe realizowanych procedur numerycznych.
EN
An analysis of the convergence problem of the proposed observer based on the Lapunow's theory. The numerical experiments showed that the errors od estimation of the angular speed of the driving wheel and of the angular speed of the frame approach zero and the estimated parameters of rolling resistance are limited. The simulation tasts were performed in the Matlab/Simulink package accompanied by block diagrams of the numerical procedures.
Dokonano analizy kinematyki 2-kołowego mobilnego robota Pioneer-2DX, jako układu z więzami nieholonomicznymi, podano równania kinematyki, które umożliwiają określenie charakterystycznych parametrów ruchu układu; rozwiązanie zadania odwrotnego kinematyki zostało zilustrowane przykładem symulacyjnym z wykorzystaniem procesora symbolicznego Maple V; przedstawione w pracy rozważania teoretyczne dotyczące analizy zadania odwrotnego kinematyki mogą być wykorzystane przy opisie ruchu innych modeli mobilnych robotów kołowych.
EN
An analysis of the kinematics of a two-whell mobile robot Pioneer 2DX as a system with non-holonomic constraints. Kinematics equations permitting a determination of characteristics parameters of the motion of the system. The solution of an inverse of the kinematics was illustrated by a simulation example with the use of the symbolic processor MapleV. The theoretical considerations in this article concerning an analysis of the inverse problem of the kinematics can be used for description of motion of other models of mobile wheeled robots.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this paper the problem of identification of state of the mobile wheeled-robot using neural network is considered. The structure of the dynamical neural identifier is constructed. To ilustrate our approch, the numerical tests were made in Matlab™.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents synthesis of robust controller of wheeled mobile robot Pioneer -2DX. Motion of this system is descriebed using Maggi's equations. Synthesis of control system was based on the Lapunov stability theory. Simulation testing was made using Matlab/Simulink.
W artykule zaprezentowano nowe podejście do projektowania układów sterowania mobilnymi robotami kołowymi, wykorzystujące metody uczenia ze wzmocnieniem. W celu realizacji ruchu nadążnego mobilnego robota, zaprojektowano regulator wykorzystujący koncepcję adaptacyjnego programowania dynamicznego, kompensujący nieliniowości sterowanego obiektu. Algorytm składa się z dwóch struktur zrealizowanych w postaci sztucznych sieci neuronowych (SN): krytyka (ACE) generującego sygnał wzmocnienia oraz aktora (ASE), którego zadaniem jest kompensacja nieliniowości mobilnego robota. Algorytm nie wymaga fazy uczenia wstępnego, działa on-line bez konieczności znajomości modelu robota. Zaprezentowany algorytm sterowania zweryfikowano na obiekcie rzeczywistym, mobilnym robocie Pioneer-2DX w zadaniu realizacji ruchu nadążnego. Przeprowadzone badania weryfikacyjne potwierdziły poprawność przyjętego rozwiązania.
EN
In this paper we proposed a new application of the adaptive critic useful in feedback control of a wheeled mobile robot, that is based on a critic signal provided by a neural network (NN). The adaptive critic architecture uses a high-level supervisory NN, adaptive critic element (ACE), that generates the reinforcement signal to tune the associative search element (ASE), which is applied to approximate nonlinear functions of the mobile robot. The proposed tracking controller, that can guarantee tracking performance and stability, is derived from the Lapunov stability theory. Verification has been conducted to illustrate the performance of the proposed solution by a series of experiments on the wheeled mobile robot Pioneer-2DX.
Większość modeli kinematyki i dynamiki kołowyeh robotów mobilnych zakłada brak poślizgów wzdłużnych oraz poprzecznych kół, a zatem rozpatruje roboty mobilne w kategoriach układów nieholonomicznych. Poniższa praca podejmuje próbę rozwiązania problemu planowania ruchu robotów mobilnych, których ruch narusza ograniczenia nieholonomiczne. W pracy, w ramach metody osobliwych zaburzeń [1], zastosowano statyczny model sił tarcia występujących na styku koła - podłoże. Ponadto, w celu zdefiniowania podstawowych pojęć robotów mobilnych podlegających poślizgom wykorzystano nowy schemat postępowania, wykorzystujący metodę endogenicznej przestrzeni konfiguracyjnej [19]. Proponowane podejście respektuje zasadę analogii manipulatorów stacjonarnych i mobilnych oraz, w przeciwieństwie do metod tradycyjnych, łączy jakość działania układów robotycznych z własnością sterowalności ich reprezentacji. Zaproponowano wykorzystanie algorytmu Jakobianu pseudoodwrotnego w celu rozwiązania problemu planowania ruchu robotów mobilnych podlegających poślizgom. Ilustrację wprowadzonych pojęć stanowi przykład omawiający zastosowanie algorytmu Jakobianu pseudoodwrotnego do rozwiązania zadania planowania ruchu robota mobilnego Pioneer 2DX poruszającego się w obecności poślizgów.
EN
Most dynamic models of wheeled mobile robots assume that the wheels undergo rolling without slipping, thus in general wheeled mobile robots are considered as nonholonomic systems. This paper deals with the problem of motion planning of mobile robots, which nonholonomic constraints have been transgressed during the motion. In particular, we focus on wheeled mobile robots in the slipping phase of motion. A static model of interaction forces between wheels and the ground is adopted by means of the singular perturbation approach [1]. A novel control theoretic framework for defining basic concepts of mobile robots subjected to slipping effects is proposed [19]. In this paper we address the problem of motion planning by means of the Jacobian pseudoinverse algorithm. As an illustration of introduced concepts, the results related to the application of the Jacobian pseudoinverse motion planning algorithm to the Pioneer 2DX mobile robot are presented.
Artykuł przedstawia konstrukcję kołowego robota hipermobilnego Wheeeler, zaprojektowanego i zbudowanego w Instytucie Automatyki Politechniki Łódzkiej. Faza modelowania i symulacji przedstawione zostały na poprzedniej Krajowej Konferencji Robotyki, w tym artykule przybliżone są szczegóły konstrukcji mechanicznej, elektronicznej oraz wstępne wyniki testów. Wykonany został trzysegmentowy prototyp robota, zaś obecnie trwa optymalizacja konstrukcji poszczególnych detali, w celu uproszczenia ich wykonania i zmniejszenia masy.
EN
We have designed and built the prototype of hyper redundant, articulated mobile robot propelled on wheels and therefore called - Wheeeler. In this paper we present progress in our project, focusing on prototyping and construction phase. We show model of the robot built and verified in 3D simulator and proof-of-concept 3-segment device. Wheeeler is designed to operate in a rough terrain and fulfill tasks such as climbing up or down the stairs, going through trenches, avoiding or climbing over obstacles, operating in narrow, limited spaces like ventilation shafts.
W referacie porównano dwa algorytmy śledzenia trajektorii dla nieholonomicznych robotów kołowych typu samochód kinematyczny. Pierwszym z algorytmów jest algorytm sterowania quasi-ślizgowego, w którym zmienne położenia sterowane są metody sterowania ślizgowego, natomiast sterowanie orientacją wyznaczone jest metody Lapunowa. Drugim z porównywanych algorytmów jest algorytm wykorzystujący strukturę kaskadową systemu. Porównano ograniczenia nakładane na trajektorie odniesienia przez każdy z algorytmów oraz przeprowadzono symulacje przebiegów błędów dla obu porównywanych algorytmów.
EN
We compare two trajectory tracking algorithms for a kinematic car type robot: a quasi-sliding control in which position tracking error are controlled by means of sliding mode, while orientation error controls are obtain with Lyapunov method, and an algorithm resulting from a transformation of the model to a cascaded structure. In comparison attention was paid to constraints applied by the algorithms to reference trajectory.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this paper, we proposed an algorithm used in feedback control of a wheeled mobile robot, based on approximate dynamic programming, in form of an actor-critic structure (ACE-ASE). An algorithm operates in discrete time, it uses parametric structure-actor (ASE) in form of neural network, to approximate nonlinear functions of mobile robot in control law, and critic (ACE) that generates rating of control quality. Verification based an experiment using Pioneer-2DX wheeled mobile robot, confirmed correctness of assumed control algorithm.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The problems addressed in the thesis concern important and up-to-date issue of the mechatronic design of the robust control systems of follow-up motion of the mobile wheeled robots. In the thesis the synthesis of control algorithms based on stability theory of Lapunov was carried out along with simulation analysis of the three control algorithms of the follow-up motion of the mobile wheeled robot with consideration of the parametric inaccuracy: analytic robust sliding control algorithm, robust sliding control algorithm with fuzzy compensation control, fuzzy algorithm of sliding control. The mobile wheeled robots Pioneer-2 DX was a real object, which was used for verification of research.
W referacie przedstawiono rozmyto-neuronowy algorytm adaptacji konkluzji bazy reguł, zastosowany do aproksymacji nieliniowości mobilnego robota kołowego. Rozważania teoretyczne zostały zweryfikowane metodą szybkiego prototypowania z wykorzystaniem środowiska Matlab/Simulink i karty dSPACE.
EN
In this paper, a fuzzy-neural algorithm adaptation conclusions rule base has been presented. This algorithm applied to approximation nonlinearity mobile robot. Results of theoretical study were verified from use packet Matlab/Simulink and card dSPACE. The reported experimental results prove the effectiveness of the proposed algorithm. Future work will concern on learn input parameters, membership function.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.