SAFARI został zaprojektowany i wykonany w Instytucie Sterowaniai Inżynierii Systemów Politechniki Poznańskiej. Robot ten pozwalana wyniesienie aparatury pomiarowej na ścianę budynku wielkopłytowego. Docelowo ma umożliwiać wykonywanie badań do oceny stanu płyt osłonowych i ich złączy w budynkach wielkopłytowych bądź inspekcji innych powierzchni pionowych. Robot porusza się po powierzchniach pionowych i poziomych. Oprócz tego może przenosić wyposażenie dodatkowe np. urządzenia pomiarowe, narzędzia do naprawy ścian budynku. Kinematyka robota pozwala na jego ruch w górę i w dół, a także na ruchy obrotowe oraz wzdłużne.
EN
This work describes inspection climbing robot SAFARI which was designed and built at Poznan University of Technology, Institute of Control and Systems Engineering. It will be used for concrete buildings inspection and diagnosis in Poland. The work has been carried out under grant KBN 8T11A01017. In the paper we present complete description of modular hardware and software of the de vice.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Praca przedstawia zastosowanie systemu wizyjnego w śledzeniu dowolnych kolorowych, ruchomych obiektów w przestrzeni 3D. Praca zawiera krótki opis stanowiska eksperymentalnego oraz algorytmu rozpoznawania, klasyfikacji i śledzenia ruchomego obiektu. Zamieszczono również uwagi dotyczące implementacji programowej tych algorytmów. W celu określenia skuteczności zaproponowanych metod identyfikacji i śledzenia poruszających się obiektów przeprowadzone zostały badania eksperymentalne.
EN
The paper presents an application of a vision system for tracking any colour, moving objects in the 3D space. The paper contains a short description of the experimental setup and of an algorithm of recognition, classification, and tracking of a moving object. Several remarks concerning program implementation of the algorithm have been also presented. To estimate efficiency of the proposed identification and tracking method, several experiments have beeen carried out.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy krótko scharakteryzowano jednomodowe światłowody telekomunikacyjne, które mogą być stosowane do budowy czujników wykorzystujących magnetooptyczne zjawisko Faradaya. Zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych dotyczących projektowania światłowodów jednomodowych oraz sformułowano wnioski dla projektantów światłowodów, które wynikają z właściwości materiałowych rozpatrywanych szkieł tlenkowych – domieszkowania rdzenia GeO2 oraz właściwości propagacyjnych i geometrycznych – długości fali odcięcia i geometrii rdzenia.
EN
In this article are briefly characterized telecommunication single mode optical fibers, which may be used in the construction of the sensors using magneto-optical Faraday effect. In this paper are presented the results of simulation studies, which focused on designing of single mode optical fibers. In this study, the general conclusions regarding the material properties of oxide glass, the geometrical and propagation properties of optical fibers are formulated.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper describes the structure of sensor system for a mobile robot. The information flow in this sensor system is also presented, including a short description of used buses and protocols. Components used for constrution of the system are briefly characterized. In one of the sections of the paper, an obstacles detection algorithm, useful for path section, summarized by experimental results. Good speed of image processing, obtained by proposed method, gives possibility to detect obstacles in real time.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy krótko scharakteryzowano polarymetryczny przetwornik prąd – kąt skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła (I – α) oraz wpływ długości fali świetlnej i temperatury na stałą Verdeta, która jest współczynnikiem proporcjonalności pomiędzy wymuszeniem magnetycznym i reakcją materiału – krzemionki SiO2 domieszkowanej GeO2, z której wykonany jest rdzeń światłowodu. Zdefiniowano charakterystykę statyczną rozpatrywanego przetwornika oraz wynikającą z niej czułość statyczną. Wyznaczono charakterystykę statyczną przetwornika idealnego i rzeczywistego, a na ich podstawie określono czułość statyczną przetwornika idealnego i rzeczywistego oraz błędy statyczne przetwornika rzeczywistego. Sformułowano ogólne wnioski dotyczące właściwości metrologicznych polarymetrycznych przetworników I – α, do budowy których wykorzystuje się jednomodowe światłowody telekomunikacyjne różnych standardów.
EN
This article briefly characterizes polarimetric current – angle of rotation of light polarization converter (I – α) and the impact of wavelength and temperature for the Verdet constant, which is the coefficient of proportionality between magnetic forcing and response material - silica SiO2 doped by GeO2, of which the fiber core is made. The static characteristic and static sensitivity ware defined for this converter. The static characteristic and statistic sensitivity of the ideal and the actual converter and the statistic errors of the actual converter have been designated. Have been formulated the general conclusions concerning the metrological characteristics of polarimetric converter I – α, whose structures are based of different standards of telecommunication single mode optical fibers.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł poświęcono systemowi wizyjnemu, który stanowi integralną część systemu sterowania drużyną robotów mobilnych grających w piłkę,. Praca zawiera opis stanowiska eksperymentalnego służącego do akwizycji i przetwarzania obrazu oraz rozpoznania na scenie 2D zdefiniowanych obiektów w czasie rzeczywistym. Zamieszczono również opis cech rozpoznawanych obiektów, którymi są roboty drużyny sterowanej i przeciwnej oraz piłka. Opisano zastosowane metody filtracji obrazu, poprawiające jakość obrazu otrzymywanego z kamery. W pracy przedstawiono opracowany heurystyczny algorytm rozpoznawania żądanych obiektów na scenie - boisku. Algorytm zaimplementowano i poddano doświadczalnej weryfikacji oraz ocenie jakościowej pomiaru.
EN
The paper has been devoted to the vision system, which is an integral part of the control system of a mobile robot team playing soccer. The paper describes an experimental setup for acquisition, image processing, and real-time recognition of 2D objects. A specification of features of recognised objects (controlled robots, opponent's robots, and the ball) has been also included. Then, the applied filtration methods improving quality of the camera pictures has been outline. A heuristic recognition algorithm of objects on the scene has been presented. It has been implemented and verified experimentally.
W pracy przedstawiono typowe konstrukcje robotów wspinających się oraz ich specyfikę w stosunku do robotów kroczących. Najpierw zaprezentowano klasyfikację robotów kroczących i omówiono przykładowe konstrukcje reprezentujące poszczególne grupy. Następnie przedstawiono zadania układu sterowania robota kroczącego oraz zagadnienie stabilizacji jego pozycji. Zaproponowano też architekturę układu sterowania robota wspinającego się SAFARI.
EN
The paper presents typical constructions of climbing robots as well as their specific features with reference to walking robots. At the beginning, classification of walking robots has been outlined and several exemplifying constructions of particular groups have been presented. Then, specific tasks of the control system of the climbing robot and the position stabilization problem have been presented. Architecture of the control system of a climbing robot SAFARI has been outlined.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Praca przedstawia próbę zastosowania algorytmów logiki rozmytej do sterowania robotów mobilnych dwóch typów. Przedstawiono w zarysie modele kinematyki robotów typu (3,0) i (2,0). Następnie omówiono działanie sterowników rozmytych dla zadania śledzenia trajektorii oraz, dla robota typu (2,0), dla zadania mijania przeszkody. Rozważania zostały zilustrowane przykładowymi wynikami badań symulacyjnych, które porównano z rezultatami działania nieliniowego algorytmu sterowania.
EN
The paper presents an implementation of fuzzy logic algorithms for control of mobile robots of two types. Kinematics models of the (3,0) and (2,0) robots have been briefly outlined. Then, the fuzzy controllers for trajectory tracking and for obstacle avoidance have been described. Considerations have been eemplified with simulation results, which have been compared to those of a nonlinear contol algorithm.
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.
Artykuł poświęcony jest eksperymentalnej weryfikacji jakości sterowania metodą VFO (zaproponowanej w pracy [3]) w obecności i z kompensacją wpływu poślizgu występującego podczas realizacji zadania śledzenia trajektorii przez dwukołowy pojazd z napędem różnicowym. W pracy przypomniano strategię sterowania VFO z kompensatorem poślizgu, omówiono praktyczną implementację estymatora prędkości poślizgu z wykorzystaniem filtru Kalmana oraz przedstawiono wyniki praktycznej realizacji zadania śledzenia trajektorii kołowej na stanowisku eksperymentalnym z wizyjnym sprzężeniem zwrotnym.
EN
The article is devoted to experimental validation of a control quality obtained in the presence of skid phenomenon during a trajectory tracking task for a differentially-driven wheeled vehicle. The control law examined in the paper is the VFO (Vector Field(s) Orientation) control method with a skid compensation extension presented for the first time in [3]. The paper includes: short description of the VFO control strategy with skid compensation, details of practical implementation of a skid velocity estimation block with Kalman filter utilization, description of the experimental setup equipped with a vision feedback and a set of experimental results obtained during a circular trajectory tracking task.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents construction and control system of the climbing robot SAFARI designed at the Poznan University of Technology for inspection of high building walls, executed in order to evaluate their technical condition. Because such tasks are uncomfortable and very dangerous for humans, this mobile machine gives a possibility to observe and examine the state of the surface on which it is moving. The robot is a construction developed for walking on flat but uneven vertical and horizontal surfaces. Its on-board equipment provides ability to remotely examine and record images reflecting the robot's surroundings. At the beginning of the paper, several concepts of existing climbing robots (four-legged, six-legged, sliding platform) are outlined. Next, the mechanical system of the SAFARI robot is presented with special emphasis on its kinematic equations and description of movement stages. Then, the on-board manipulator as well as the sensor and control systems are described.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article is devoted to a motion control problem for a differentially driven mobile robot in the task of trajectory tracking in the presence of skid-slip effects. The kinematic control concept presented in the paper is the Vector Field Orientation (VFO) feedback approach with a nonlinear feed-forward skid-slip influence compensation scheme. The VFO control law guarantees asymptotic convergence of the position tracking error to zero in spite of the disturbing influence of skid-slip phenomena. The paper includes a control law design description, stability and convergence analysis of a closed-loop system, and practical verification of the proposed control concept. The experimental results illustrate control quality obtained on a laboratory setup equipped with vision feedback, where the Kalman filter algorithm was used in order to practically estimate skid-slip components.
The paper presents a localization system for a mobile robot using the vision system and LED markers and considers the problem of velocity and acceleration estimation in the case of planar motions. Theoretical considerations include the principle of measurement and the details of Kalman estimator with illustrations based on experimental setup. The presented measurement system can be used for a realization of advanced control algorithms for skid-steering mobile robots where significant slippage phenomenon appears.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy omówiono specyfikę budowy i sterowania robotów wspinających się jako specyficznej podklasy robotów kroczących. Przedstawiono wymagania dotyczące oprogramowania układu sterowania takiego robota, a także istniejące rozwiązania. Następnie omówiono standard przemysłowy CORBA i wynikającą z niego architekturę systemu sterowania i diagnozowania.
EN
In the paper, specific features of construction and control of climbing robots are described. Such robots create a specific subclass of walking robots. Requirements concerning the software of the control system for such a robot have been discussed as well as existing solutions. Then, the industrial standard CORBA and resulting from it architecture of the control/diagnosis system have been described.
In this paper, construction and software of a mobile micro-robot are presented. Task planning and control techniques for a group of mobile robots are outlined. They co-operate in an unfriendly environment. The robot team has precisely defined task, formulated as a strategy. The vision system delivers data for the trajectory planning program of particular mobile robots. This system is responsible for recognition and computation of position and orientation of all team members, all opponent team members, and of the ball.
PL
W pracy przedstawiono budowę i oprogramowanie mikrorobota mobilnego. Opisano planowanie zadań i techniki sterowania grupy robotów mobilnych. Współpracują one w nieprzyjaznym środowisku. Drużyna robotów mobilnych ma dokładnie zdefiniowane zadanie, sformułowane za pomocą strategii. System wizyjny dostarcza danych dla programu planowania trajektorii poszczególnych robotów mobilnych. System ten jest odpowiedzialny za rozpoznawanie oraz obliczanie położenia i orientacji wszystkich własnych zawodników, zawodników drużyny przeciwnika oraz piłki.